[전자기능사 필기] 10년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

N형 반도체는 4가인 실리콘이나 게르마늄에 5가 불순물을 첨가하여 자유전자를 증가시켜 만든다. Sb(안티몬)는 5가 원소이므로 N형 반도체를 형성하고, B·Ga·In은 3가 원소로 P형 반도체를 만든다.

트랜지스터의 정상적인 증폭 동작에서는 베이스-이미터 접합은 순방향, 베이스-컬렉터 접합은 역방향 바이어스로 한다. 이 조건에서 컬렉터 전류가 베이스 전류에 의해 제어되므로 2번이 옳다.

전류는 $I=\frac{Q}{t}$이므로, $t=60\text{분}=3600\text{초}$로 환산하여 대입하면 $I=\frac{3600\text{ C}}{3600\text{ s}}=1\text{ A}$이다. 따라서 흐르는 전류는 1 A이다.

전류가 흐르는 도체에서 발생하는 열량은 $H=I^2Rt$로 표현되며, 이를 줄의 법칙이라 한다. 전류의 열작용을 설명하는 법칙이다.
키르히호프의 법칙은 회로의 전류·전압 관계, 플레밍의 법칙은 힘과 자계의 방향, 옴의 법칙은 전압·전류·저항의 비례관계를 다루므로 열작용과는 직접 관련이 없다.

왜율은 고조파 전압의 실효값을 기본파 전압으로 나눈 비율이므로, $\mathrm{THD}=\frac{\sqrt{V_2^2+V_3^2}}{V_1}\times100$이다. $\mathrm{THD}=\frac{\sqrt{0.8^2+0.6^2}}{20}\times100=\frac{1.0}{20}\times100=$이므로 해당 보기와 일치한다.

FET는 게이트에 전류가 거의 흐르지 않아 입력 임피던스가 높고, 전하 운반자가 하나인 소자 특성상 잡음특성이 양호하며 온도변화에 대한 안정성도 높다. 반면 FET는 BJT에 비해 일반적으로 전압이득이 작아 이득-대역폭적이 작으므로 틀린 설명이다.

포토커플러는 발광소자와 수광소자를 이용해 신호를 전달하므로 입·출력 사이가 전기적으로 절연되어 있다. 따라서 출력에서 입력으로의 영향이 작고, 논리소자와의 접속이 용이하며, 일반적으로 응답속도도 비교적 빠르므로 2~4번은 옳지 않다.

트랜지스터는 주위 온도가 상승하면 소수 캐리어의 이동과 전류 특성이 변하여 전류증폭률 β가 일반적으로 증가한다. 따라서 온도 상승에 따른 전류증폭률의 변화는 증가이다.

직류전압 300V, 맥동률 2%인 정류기의 교류성분 실효값은 6V다.
맥동률은 직류 출력에 섞여 있는 교류 성분의 비율로 $r = \dfrac{V_{ac}}{V_{dc}} \times 100\%$로 정의된다.
따라서 $V_{ac} = V_{dc} \times r = 300\ \mathrm{V} \times 0.02 = 6\ \mathrm{V}$로 계산된다.

서브루틴을 호출할 때 돌아올 자리인 복귀 어드레스는 스택에 저장된다.
스택은 나중에 넣은 값을 먼저 꺼내는 구조여서, 서브루틴이 겹쳐 호출되어도 호출한 역순으로 정확히 되돌아올 수 있다.
프로그램 카운터는 다음에 실행할 명령의 주소를 담는 레지스터다.
큐는 먼저 들어온 것이 먼저 나가는 구조로 복귀 주소 저장에는 쓰이지 않는다.
힙은 실행 중에 필요한 만큼 할당받아 쓰는 메모리 영역이다.

F = A'BC + AB'C + ABC + ABC' 를 정리하면, AB'C+ABC = AC(A'+B... ) 대신 항별로 묶어 계산한다. ABC와 AB'C를 묶으면 AC, ABC와 ABC'를 묶으면 AB가 남고, 남은 A'BC는 BC와 ABC를 묶어 BC가 된다. 따라서 F = AB + BC + CA 형태로 간소화되며, 이는 보기 4번과 일치한다.

프로젝터는 컴퓨터의 영상을 외부 화면에 출력하는 출력장치이므로 입력장치가 아니다. 스캐너, 디지타이저, 터치스크린은 각각 문서·좌표·사용자 접촉 정보를 컴퓨터로 전달하는 입력장치이다.

어셈블리어는 기계어와 거의 1:1로 대응하는 저급 언어로서 컴파일러가 아니라 어셈블러가 번역하므로, FORTRAN·COBOL·C와 함께 컴파일러형 언어의 예로 묶는 설명은 옳지 않다.
나머지 보기는 모두 컴파일러형 언어에 대한 옳은 설명이다.
원시 프로그램을 고치지 않고 반복 실행하는 응용에서는 한 번 번역해 두면 되므로 효율적이다.
번역 결과로 목적 프로그램(오브젝트 코드)을 만들어 둔다.
사람이 쓰기 쉬운 고급 언어를 기계어로 옮기는 번역 프로그램이다.

순서도에서 마름모 기호는 조건에 따라 흐름이 나뉘는 판단을 의미한다. 수조작은 사다리꼴, 준비는 육각형, 자기테이프는 자기테이프 모양의 기호로 표시하므로 각 기호와 의미의 연결이 맞는 것은 판단 기호이다.

다이오드 D1, D2의 캐소드가 출력단에 공통 연결된 구조로, A 또는 B 중 하나라도 High 신호가 입력되면 해당 다이오드가 순방향 바이어스되어 도통되고 출력 Y에 High 전압이 걸린다. 두 입력이 모두 Low일 때만 출력이 Low가 되므로 이는 OR 게이트의 동작과 일치한다.

캐시 메모리는 CPU와 주기억장치 사이에서 자주 사용하는 데이터를 저장하여 CPU의 메모리 접근 시간을 줄이는 고속 메모리이므로 가장 빠르게 액세스된다. 가상 메모리와 보조기억 메모리는 저장장치 접근이 필요하고, 주기억 메모리는 캐시 메모리보다 속도가 느리다.

출력 Z 가 0 이 되는 입력은 A=0, B=1, C=1 이다. 앞단 게이트 출력이 1 이면서 C 도 1 이어야 뒷단이 0 을 내기 때문이다.
그림을 보면 A·B 는 출력에 버블(○)이 붙은 NAND 로 들어가고, C 는 버블 없는 버퍼(삼각형) 를 그대로 통과한 뒤 두 신호가 다시 NAND 로 모여 Z 가 된다. 식으로 쓰면 $Z=\overline{\overline{A\cdot B}\cdot C}$ 이다.
따라서 $Z=0$ 의 조건은 $\overline{A\cdot B}=1$ 이면서 $C=1$, 즉 A·B=0 이고 C=1 이다. A 가 0, B 가 1 이면 $A\cdot B=0$ 이므로 이 조건을 만족한다.
A 와 B 가 모두 1 인 입력은 앞단 NAND 출력이 0 이 되어 C 값과 상관없이 Z=1 이다.
C 가 0 인 입력은 뒷단 NAND 의 한쪽 입력이 0 이므로 역시 Z=1 이 되어, A·B·C 가 모두 0 인 조합도 출력이 0 이 되지 않는다.

CPU는 레지스터, 연산장치, 제어장치로 구성되며, 주변장치는 CPU 외부에서 입출력과 저장 기능을 담당하는 장치이다.

동축 주파수계는 동축 공진 구조를 이용하여 다른 방식보다 높은 주파수 대역까지 측정할 수 있다. 흡수형 주파수계와 전류력계형 주파수계는 주로 비교적 낮은 주파수 측정에 사용되며, 헤테로다인 주파수계는 고주파 측정이 가능하지만 일반적으로 동축 주파수계보다 측정 가능한 최고 주파수가 낮다.

초당 반복되는 파형을 펄스로 변환한 뒤 일정 시간 동안 펄스의 개수를 계수하여 주파수를 측정하는 방식은 계수형 주파수계이다. 빈 브리지형과 캠벨 브리지형은 브리지 회로의 평형 조건을 이용하고, 헤테로다인법 주파수계는 기준 주파수와의 차 주파수를 이용한다.

정답은 '브리지 정류로 하고 필터 콘덴서의 용량을 크게 한다.'이다.
브리지 정류는 전파 정류이며, 리플 주파수가 전원 주파수의 2배이다. 필터 콘덴서의 용량이 클수록 리플 함유율이 작아진다.
'반파 정류로 하고 필터 콘덴서의 용량을 크게 한다.'는 반파 정류이며, 반파 정류의 리플 주파수는 전원 주파수와 같다.
'브리지 정류로 하고 필터 콘덴서의 용량을 줄인다.'는 콘덴서 용량을 줄이는 방법이며, 콘덴서 용량이 작을수록 리플 함유율이 커진다.
'반파 정류로 하고 필터 초크 코일의 인덕턴스를 줄인다.'는 반파 정류에 초크 코일의 인덕턴스를 줄이는 방법이며, 인덕턴스가 작을수록 리플 함유율이 커진다.