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1[국회직 9급 전자공학개론] 26년 1회차

다음 증폭기 회로에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 커패시터는 동작주파수에서 단락이고, 전달 컨덕턴스  ${\mathbf{g_{m} = 5 , 000 [ \mathrm{\mu} S ]}}$ , 문턱전압  $\mathbf{V_{GS ( th )} = 1 [ \mathrm{V} ]}$ , 드레인 전류  $\mathbf{I_{D ( on )} = 1 [ {\mathrm{\mathrm{mA}} ]}}$ @ $\mathbf{V_{GS} \, = \, 2 [ \mathrm{V} ]}$ 이다)

N채널 E-MOSFET를 이용한 공통 소스(Common Source) 증폭기이다.

게이트-소스 직류 전압  $V_{GS} = 3 [ \mathrm{V} ]$ 이다.

드레인 전류  $I_{D} = 6 [ \mathrm{\mathrm{mA}} ]$ 이다.

출력저항  $R_{out} =$ 2[k $\mathrm{ohm}$ ]이다.

증폭기의 전압이득  $\left| A_{v} \right| = \, 10$ 이다.

해설

옳지 않은 설명은 드레인 전류가  $6\,\mathrm{mA}$ 라는 내용이다.
주어진 동작점으로 소자 상수를 구한 뒤 드레인 전류를 계산하면  $4\,\mathrm{mA}$ 이다.
 $k=\dfrac{I_{D(on)}}{(V_{GS}-V_{GS(th)})^{2}}=\dfrac{1}{(2-1)^{2}}=1\,\mathrm{mA/V^{2}}$ 
 $I_{D}=k(V_{GS}-V_{GS(th)})^{2}=1\times(3-1)^{2}=4\,\mathrm{mA}$ 
회로 구조: 소스가 접지되고 게이트 입력, 드레인 출력이며 N채널 증가형 소자이므로 공통 소스 증폭기가 맞다.
게이트-소스 전압:  $V_{G}=15\times\dfrac{1}{4+1}=3\,\mathrm{V}$ 이고 소스가 접지이므로  $V_{GS}=3\,\mathrm{V}$ 가 맞다.
출력저항:  $2.2\,\mathrm{k\Omega}\parallel 22\,\mathrm{k\Omega}=2\,\mathrm{k\Omega}$ 으로 맞다.
전압이득:  $\left|A_{v}\right|=g_{m}R_{out}=5\,\mathrm{mS}\times 2\,\mathrm{k\Omega}=10$ 으로 맞다.

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