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1[국회직 9급 전자공학개론] 24년 1회차
다음 회로의 차단주파수 ωc는 2 [rad/s]이다. 실횻값이 5 [V], 주파수가 2ωc의 정현파 신호를 입력신호 v in으로 입력할 때, 출력전압 v o [V]의 실횻값은? (단, R=1 [kΩ ]이다)
문제 이미지
1
55
2
555 \sqrt{5}
3
525 \sqrt{2}
4
5\sqrt{5}
5
52\begin{array}{l}\frac{5}{\sqrt{2}}\end{array}
해설

출력전압의 실횻값은 5 V\sqrt{5}\,\mathrm{V}이다.

이 회로는 커패시터 양단을 출력으로 하는 RC 저역통과 필터로, 이득 크기는 다음과 같다.
∣H(ω)∣=11+(ω/ωc)2|H(\omega)|=\dfrac{1}{\sqrt{1+(\omega/\omega_{c})^{2}}}

ω=2ωc\omega=2\omega_{c}를 대입한다.
∣H∣=11+4=15|H|=\dfrac{1}{\sqrt{1+4}}=\dfrac{1}{\sqrt{5}}
Vo=55=5 VV_{o}=\dfrac{5}{\sqrt{5}}=\sqrt{5}\,\mathrm{V}

  • 5: 입력이 감쇠 없이 통과한 값이다.
  • 555\sqrt{5}: 감쇠 대신 5\sqrt{5}배를 곱한 값이다.
  • 525\sqrt{2}: 입력보다 커져 수동 RC 회로에서 나올 수 없다.
  • 52\dfrac{5}{\sqrt{2}}: 입력 주파수가 차단주파수와 같을 때의 값이다.

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