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다음 회로의 전달함수 H(s)=\frac{V_o(s)}{V_i(s)}는? | [7급 국가직 회로이론] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 회로이론] 25년 1회차
다음 회로의 전달함수 H(s)=Vo(s)Vi(s)H(s)=\frac{V_o(s)}{V_i(s)}는?

문제 이미지
1
s+2s+3\frac{s+2}{s+3}
2
s+22s+3\frac{s+2}{2s+3}
3
2s+13s+2\frac{2s+1}{3s+2}
4
3s+13s+2\frac{3s+1}{3s+2}
해설

전달함수는 H(s)=3s+13s+2H(s)=\dfrac{3s+1}{3s+2}이다.

가운데 마디를 VmV_m으로 두고 출력이 개방된 상태에서 마디해석한다(커패시터 어드미턴스 ss).
출력 마디: s(Vi−Vo)+(Vm−Vo)=0 ⇒ Vm=(1+s)Vo−sVis(V_i-V_o)+(V_m-V_o)=0\ \Rightarrow\ V_m=(1+s)V_o-sV_i
가운데 마디: (Vi−Vm)+(Vo−Vm)=Vm ⇒ Vi+Vo=3Vm(V_i-V_m)+(V_o-V_m)=V_m\ \Rightarrow\ V_i+V_o=3V_m
대입: (1+3s)Vi=(3s+2)Vo(1+3s)V_i=(3s+2)V_o

검산: 직류(s=0s=0)에서는 커패시터 개방으로 H=12H=\dfrac{1}{2}, 고주파(s→∞s\to\infty)에서는 커패시터 단락으로 H=1H=1이어야 한다.

  • s+2s+3\dfrac{s+2}{s+3}는 직류이득이 23\dfrac{2}{3}로 맞지 않는다.
  • s+22s+3\dfrac{s+2}{2s+3}는 직류이득 23\dfrac{2}{3}, 고주파 이득 12\dfrac{1}{2}로 맞지 않는다.
  • 2s+13s+2\dfrac{2s+1}{3s+2}는 직류이득은 맞으나 고주파 이득이 23\dfrac{2}{3}로 맞지 않는다.

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