[전자기능사 필기] 15년 4회차 기출문제 정답·해설 페이지

회로에서 트랜지스터(Q)가 입력과 병렬로 연결되어 출력 전압을 제어하는 구조이며, 저항 R₀와 트랜지스터가 분류기 형태로 동작해 출력단 전압 V₀를 일정하게 유지시킨다. 트랜지스터가 부하와 병렬로 놓여 전류를 분배·조절하는 방식이므로 직렬 제어형이 아닌 병렬 제어형 정전압 회로에 해당한다.

10진 카운터를 설계할 때 필요한 JK 플립플롭은 최소 4개이다.
플립플롭 $n$개가 나타낼 수 있는 상태 수는 $2^n$이다. $2^3=8$로는 0~9의 10가지 상태를 모두 담을 수 없고, $2^4=16$이 되어야 10가지 상태를 빠짐없이 표현할 수 있다.

정답은 '차동출력을 0V가 되도록 하기 위하여 입력 단자 사이에 걸어주는 전압이다.'이다.
입력 오프셋 전압은 연산증폭기 입력단의 불평형을 보상하는 전압이며, 입력 단자 사이에 걸었을 때 차동 출력 전압이 0이 되는 직류 전압이다.
'출력전압이 무한대가 되게 하기 위하여 입력단자 사이에 걸어주는 전압이다.'는 목표 출력이 0이 아닌 무한대인 서술로, 입력 오프셋 전압의 정의가 아니다.
'출력전압과 입력전압이 같게 될 때의 증폭기의 입력전압이다.'는 출력 전압이 0이 되는 조건이 없는 서술로, 입력 오프셋 전압의 정의가 아니다.
'두 입력단자가 접지되었을 때 두 출력단자 사이에 나타나는 직류전압의 차이다.'는 출력 쪽에 나타나는 전압으로, 출력 오프셋 전압에 해당하는 서술이다.

전원 회로는 교류 입력을 직류로 변환하여 안정적인 전압을 공급하는 일련의 단계를 거친다. 변압회로에서 먼저 교류 전압을 필요한 크기로 변환하고, 정류회로에서 교류를 직류로 변환한 후, 평활회로에서 직류의 맥동 성분을 제거하여 평탄하게 만들고, 마지막으로 정전압회로에서 출력 전압을 일정하게 유지한다. 따라서 정확한 순서는 변압회로→정류회로→평활회로→정전압회로이다.

수정 진동자(X-TAL)가 베이스와 이미터 사이에 들어가 있으므로 이 회로는 피어스 B-E형 발진 회로다.
도면을 보면 X-TAL 은 바이어스 저항 RB·RA 의 위쪽 접속점(베이스 라인)과 이미터 측 귀환선 사이에 직렬로 연결되어 RA 와 병렬을 이루고, 컬렉터에는 가변 콘덴서 C 와 트랜스 1차 코일로 된 동조 회로가, 베이스와 컬렉터 사이에는 궤환 콘덴서 Cf 가 접속되어 있다. 이미터에는 안정화용 RE 와 바이패스 CE 가 병렬로 붙어 있다.
피어스형은 LC 발진기의 리액턴스 소자 하나를 수정으로 바꾼 것으로, 수정이 B-E 사이면 하틀리형에 대응하는 B-E형, B-C 사이면 콜피츠형에 대응하는 B-C형이다. 이 도면에서는 수정이 컬렉터가 아니라 이미터 쪽 귀환선에 연결되어 있다.
피어스 B-C형은 수정 진동자가 베이스와 컬렉터 사이에 들어간 회로인데, 이 도면에서 베이스~컬렉터 사이에 놓인 것은 수정이 아니라 궤환 콘덴서 Cf 다.
하틀리 발진 회로는 중간 탭이 있는 코일로, 콜피츠 발진 회로는 직렬로 이은 두 개의 콘덴서로 발진 주파수를 정하며 수정 진동자를 쓰지 않는다.

빈-브리지 발진회로는 저항과 콘덴서로 발진 주파수를 정하는 RC 발진회로여서 저주파 대역에 적합하며, 고주파에 대한 임피던스가 낮아 파형이 좋아진다는 설명은 이 회로의 특성과 맞지 않는다.
고주파로 갈수록 소자 값이 지나치게 작아지고 증폭기의 주파수 한계가 드러나 안정된 발진을 얻기 어렵기 때문에, 이 회로는 주로 가청주파수 범위의 발진기로 쓰인다.
잡음과 왜곡이 작다는 것은 이 회로의 실제 장점이다.
저주파 발진기에 많이 쓰인다는 것도 실제 특징이다.
사용할 수 있는 주파수 범위가 넓다는 것 역시 실제 특징이다.

공통 컬렉터(CC, 에미터 팔로워) 증폭기는 입력이 결합 커패시터를 통해 베이스에 인가되어야 하는데, 해당 선택지는 "이미터에 인가"라고 잘못 설명했다. 이는 회로 구성의 기본 원리를 위반하는 부적절한 설명이다.
전압이득 ≈ 1은 정확하다(구체적으로 $A_v = \frac{R_L}{R_L + r_e}$로 1에 가까움).
입력저항이 높다는 것도 맞다($Z_{in} = \beta(r_e + R_L)$ 형태로 매우 큼).
입력과 출력이 동상인 것도 CC 증폭기의 핵심 특징이다(180° 반전이 없음).

주기억장치의 반도체 기억소자 중 읽기와 쓰기를 자유롭게 할 수 있는 것은 RAM이다. ROM은 읽기만 가능하고, EP-ROM(EPROM)은 자외선으로 전체 내용을 지운 후 쓰기가 가능하므로 자유로운 쓰기가 불가능하며, PAL은 논리회로 소자로 기억소자가 아니다. RAM(Random Access Memory)은 휘발성 메모리로 전원이 공급되는 동안 언제든 임의의 위치에 자유롭게 접근하여 읽고 쓸 수 있다는 특징이 있다.

디코더(decoder)는 n개의 입력 조합마다 여러 출력선 중 하나만 활성화하는 회로로, 입력을 반전시키는 NOT(인버터)와 조합을 검출하는 AND 게이트로 구성하는 것이 기본이다.
예를 들어 2입력 디코더의 한 출력은 $\overline{A}\cdot\overline{B}$처럼 만들어지며, 반전이 필요한 입력에 NOT 게이트를 붙이고 이를 AND 게이트로 묶으면 그 조합에서만 출력이 1이 된다.

마이크로프로세서의 주소지정방식 중 짧은 길이의 오퍼랜드로 긴 주소에 접근하려면 간접 주소 지정 방식을 사용한다. 간접 주소 지정은 오퍼랜드에 실제 데이터가 저장된 주소를 가리키는 레지스터나 메모리 위치의 주소를 명시하므로, 짧은 오퍼랜드 필드로도 그것이 가리키는 전체 주소 공간에 접근할 수 있다.
직접 주소 지정은 오퍼랜드 자체가 주소이므로 오퍼랜드 크기에 의해 제한된다.
레지스터 주소 지정은 레지스터 내용에만 접근한다.
즉시 주소 지정은 오퍼랜드 자체가 데이터이므로 요구사항에 맞지 않는다.

출력되는 연산 결과는 6 이다.
C 언어에서 ^ 는 거듭제곱이 아니라 비트 단위 배타적 논리합(XOR) 연산자다. 따라서 printf 로 출력되는 값은 10 과 12 의 비트 XOR 이다.
10 과 12 를 2진수로 펴면 $10_{10}=1010_{2}$, $12_{10}=1100_{2}$ 이고, 자리마다 서로 다르면 1·같으면 0 을 취하면 $1010_{2} \oplus 1100_{2} = 0110_{2} = 6$ 이다.
같은 두 수에 비트 논리곱(&)을 적용하면 $1000_{2}=8$ 이 나오므로, 8 은 연산자를 & 로 잘못 본 결과다.
비트 논리합(|)을 적용하면 $1110_{2}=14$ 가 되므로, 14 역시 연산자를 혼동한 값이다.

원시 언어로 작성한 프로그램을 같은 내용의 목적 프로그램으로 번역하는 프로그램은 컴파일러이다.
컴파일러는 원시 프로그램 전체를 한 번에 번역해 목적 프로그램을 만들어 두므로, 실행할 때마다 번역을 되풀이하지 않는다.
기계어는 컴퓨터가 곧바로 실행하는 코드 자체이지 번역 프로그램이 아니다.
파스칼은 번역의 대상이 되는 고급 언어의 한 종류이다.
소스 프로그램은 번역되기 전의 원시 프로그램을 가리키는 말이다.

부호화 절대치법은 최상위 비트(MSB)를 부호 비트로 사용하고 나머지 비트는 절대치를 나타낸다. 음수는 부호 비트를 1로 설정한다. 10진수 -7의 절대치는 7이고, 7을 이진수로 표현하면 0111이다. 8비트 표현에서 부호 비트 1을 앞에 붙이면 1 + 0000111 = 10000111이 된다.

중앙처리장치와 주기억장치 사이의 속도 차이를 메우기 위해 개발된 것은 캐시기억장치이다.
캐시기억장치는 CPU와 주기억장치 사이에 놓이는 고속·소용량의 기억장치로, 자주 쓰이는 명령과 데이터를 미리 담아 두어 상대적으로 느린 주기억장치에 접근하는 횟수를 줄여 준다.

서브루틴 분기 명령은 지정된 어드레스로 분기한 후 그 명령으로 돌아올 수 있도록 복귀 어드레스를 자동으로 저장하는 명령이다. Call 또는 JSR 명령 등으로 구현되는 서브루틴 분기 명령이 유일하게 복귀 가능성을 보장한다.
일반 분기 명령은 단순히 지정 어드레스로만 이동하고 돌아오는 메커니즘이 없다.
조건부 분기 명령은 조건 만족 여부에 따라 분기한다.
강제 인터럽트 명령은 외부 신호나 시스템 이벤트에 의해 강제로 처리루틴으로 분기한다.

반주기(하프 사이클)는 전체 주기의 절반이므로, 전체 주기 $T = 2 \times 2.5\text{ ms} = 5\text{ ms} = 5 \times 10^{-3}\text{ s}$이다. 주파수는 주기의 역수이므로 $f = \frac{1}{T} = \frac{1}{5 \times 10^{-3}} = \frac{1}{0.005} = 200\text{ Hz}$이다.