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다음 회로의 전달함수 H(s)=\dfrac{V_2(s)}{V_1(s)}… | [7급 국가직 회로이론] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 회로이론] 22년 1회차
다음 회로의 전달함수 H(s)=V2(s)V1(s)H(s)=\dfrac{V_2(s)}{V_1(s)}는? (단, 연산증폭기는
이상적이다)

문제 이미지
1
12s2+22 s+1\dfrac{1}{2s^2+2\sqrt{2}\,s+1}
2
12s2+22s+1\dfrac{1}{2s^2+\dfrac{\sqrt{2}}{2}s+1}
3
1s2+2 s+2\dfrac{1}{s^2+\sqrt{2}\,s+2}
4
1s2+2 s+1\dfrac{1}{s^2+\sqrt{2}\,s+1}
해설

단위이득 Sallen-Key 저역통과 회로로, H(s)=1s2+2 s+1H(s)=\dfrac{1}{s^2+\sqrt{2}\,s+1}이다.

전압폴로어이므로 1 F 마디 전압이 V2V_2다. R=22R=\dfrac{\sqrt{2}}{2}, 두 저항 사이 마디를 VaV_a라 하면
1 F 마디: Va−V2R=sV2\dfrac{V_a-V_2}{R}=sV_2 → Va=V2(1+sR)V_a=V_2(1+sR)
VaV_a 마디: V1−Va=(Va−V2)(1+2sR)V_1-V_a=(V_a-V_2)(1+2sR)

정리하면 V1=V2(2R2s2+2Rs+1)V_1=V_2(2R^2s^2+2Rs+1), 2R2=12R^2=1, 2R=22R=\sqrt{2} → H(s)=1s2+2 s+1H(s)=\dfrac{1}{s^2+\sqrt{2}\,s+1}

  • 12s2+22 s+1\dfrac{1}{2s^2+2\sqrt{2}\,s+1}: 2차 계수와 1차 계수가 2R2=12R^2=1, 2R=22R=\sqrt{2}와 맞지 않는다.
  • 12s2+22s+1\dfrac{1}{2s^2+\frac{\sqrt{2}}{2}s+1}: 계수가 소자값과 맞지 않는다.
  • 1s2+2 s+2\dfrac{1}{s^2+\sqrt{2}\,s+2}: 직류이득이 1/2이 되어 전압폴로어의 직류이득 1과 어긋난다.

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