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1[7급 국가직 전자회로] 25년 1회차
다음 회로에 정현파 전압(VinV_{in})을 입력할 때, 출력전압(VoutV_{out})의
파형으로 옳은 것은? (단, 연산증폭기는 이상적이며, 제너 다이오드의
제너전압 VZ=5V_Z=5 [V], 순방향 전압 VF=0.7V_F=0.7 [V]이다)

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해설

출력은 입력의 양의 반주기에 -5 V, 음의 반주기에 +0.7 V인 구형파이다.

반전단자는 가상접지이고 제너는 캐소드가 반전단자, 애노드가 출력 쪽에 있다. 입력이 양이면 출력이 음으로 가려 하므로 제너가 역방향 항복해 출력이 −VZ=−5 V-V_Z=-5\,\mathrm{V}로 고정된다.

입력이 음이면 출력이 양으로 가려 하므로 제너가 순방향 도통해 출력이 +VF=+0.7 V+V_F=+0.7\,\mathrm{V}로 고정된다. 반전 증폭이므로 극성이 입력과 반대이다.

  • 양의 반주기에 +5 V, 음의 반주기에 -0.7 V 인 파형: 제너 방향을 반대로 본 경우이다.
  • 양의 반주기에 -0.7 V, 음의 반주기에 +5 V 인 파형: 항복과 순방향 구간을 뒤바꾼 경우이다.
  • 양의 반주기에 +0.7 V, 음의 반주기에 -5 V 인 파형: 반전 증폭의 극성 반전을 놓친 경우이다.

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