다음 회로의 전달함수 \dfrac{V_{out}(s)}{V_{in}(s… | [7급 국가직 전자회로] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 전자회로] 25년 1회차

다음 회로의 전달함수  $\dfrac{V_{out}(s)}{V_{in}(s)}$ 에서  $C_S$ 에 의한 하한 임계주파수
 $f_{3dB}$ 는? (단, MOSFET은 포화영역에서 동작하며 소신호 등가회로는
우측의 회로와 같다. 또한, 트랜지스터의 내부 기생 커패시턴스는
무시하며,  $g_mR_S\gg 1$ 이다)

 $\dfrac{1}{2\pi}\dfrac{g_mR_S}{C_S}$

 $\dfrac{1}{2\pi}\dfrac{1}{R_SC_S}$

 $\dfrac{1}{2\pi}\dfrac{1+g_mR_S}{R_SC_S}$

 $\dfrac{1}{2\pi}\dfrac{g_mR_S}{\left[R_S\parallel\left(\dfrac{1}{g_m}\right)\right]C_S}$

해설

하한 임계주파수는  $\dfrac{1}{2\pi}\dfrac{1+g_mR_S}{R_SC_S}$ 이다.
 $C_S$ 가 보는 저항은 소스에서 본 저항으로,  $R_S$ 와 등가회로의  $\dfrac{1}{g_m}$ 의 병렬이다(신호원을 0으로 두면 게이트는 교류 접지).
 $R_S\parallel\dfrac{1}{g_m}=\dfrac{R_S}{1+g_mR_S}$ 이므로
 $f_{3dB}=\dfrac{1}{2\pi}\dfrac{1}{\left(R_S\parallel\dfrac{1}{g_m}\right)C_S}=\dfrac{1}{2\pi}\dfrac{1+g_mR_S}{R_SC_S}$ 
 $\dfrac{1}{2\pi}\dfrac{g_mR_S}{C_S}$ : 분모에 저항이 빠져 단위가 맞지 않는다.
 $\dfrac{1}{2\pi}\dfrac{1}{R_SC_S}$ : 트랜지스터의  $\dfrac{1}{g_m}$  병렬 효과를 무시한 값이다.
 $g_mR_S$ 를 병렬 저항 식에 곱한 것: 이미 병렬 저항에 반영된 계수를 한 번 더 곱했다.

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