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1[7급 국가직 전자회로] 25년 1회차

다음 회로는 MOSFET를 이용한 공통 소스(common－source)
증폭기이다. 증폭기의 직류 드레인 전류( $I_D$ ) [mA]와 전압이득
 $\left(A_V=\dfrac{V_{out}}{V_{in}}\right)$ 을 바르게 연결한 것은? (단,  $V_{GS}=4$  [V]일 때
 $I_{D(on)}=10$  [mA]이고, 문턱전압  $V_{TH}=2$  [V]이다. 또한, 트랜지스터의
채널 길이 변조와 바디 효과는 무시한다)

 $I_D$ 　　 $A_V$

2.5　　－5

2.5　　－2.5

5　　－5

5　　－2.5

해설

드레인 전류는 2.5 mA, 전압이득은 -5이다.
게이트 전압은 분압으로  $V_G=15\times\dfrac{1}{4+1}=3\,\mathrm{V}$ 이고 소스가 접지이므로  $V_{GS}=3\,\mathrm{V}$ 이다.
 $K=\dfrac{10}{(4-2)^2}=2.5\,\mathrm{mA/V^2}$ ,  $I_D=2.5(3-2)^2=2.5\,\mathrm{mA}$ 
 $g_m=2K(V_{GS}-V_{TH})=5\,\mathrm{mS}$ , 교류 부하는  $1.1\parallel 11=1\,\mathrm{k\Omega}$ 이다.
 $A_V=-g_m(R_D\parallel R_L)=-5$ 
2.5 mA와 -2.5: 이득 계산에서  $g_m$ 을 절반으로 잡은 값이다.
5 mA와 -5: 이득은 맞지만 드레인 전류가 포화식 결과 2.5 mA 의 두 배이다.
5 mA와 -2.5: 전류와 이득을 모두 잘못 계산한 조합이다.

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