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1[국회직 9급 전자공학개론] 16년 1회차
다음 회로에서 VGS=0일 때 드레인 전류 lDSS=200[㎃], 전달컨덕턴스 gm=200[mS]인 D-MOSFET을 이용하여 공통 소스(Common Source) 증폭기를 구성하였다. 직류드레인전압(VD)과 교류출력전압(Vout)은 얼마인가?
문제 이미지
VDD
+15V
RD
33Ω
VD
C2
Vout
RL
1㏁
Rc
10㏁
C1
10㎌
10㎌
Vin
500㎷
◀
VD[V] Vout[V]
1
8.4 3.3
2
8.4 4.3
3
7.6 4.3
4
7.6 3.3
5
7.6 2.3
해설

직류드레인전압은 8.4 V, 교류출력전압은 3.3 V이다.

그림에 표기된 소자값으로는 보기에 있는 값이 나오지 않으므로 발문의 RD=33 ΩR_{D}=33\,\mathrm{\Omega}, RL=1 MΩR_{L}=1\,\mathrm{M\Omega}으로 계산한다. 게이트가 RGR_{G}로 접지되어 VGS=0V_{GS}=0이므로 드레인 전류는 IDSSI_{DSS}이다.
VD=15−0.2 A×33 Ω=8.4 VV_{D}=15-0.2\,\mathrm{A}\times 33\,\mathrm{\Omega}=8.4\,\mathrm{V}

교류에서는 RLR_{L}이 RDR_{D}보다 훨씬 커서 교류 부하를 약 33 Ω33\,\mathrm{\Omega}으로 본다.
∣Av∣=gmRD=0.2 S×33 Ω=6.6|A_{v}|=g_{m}R_{D}=0.2\,\mathrm{S}\times 33\,\mathrm{\Omega}=6.6
Vout=6.6×0.5 V=3.3 VV_{out}=6.6\times 0.5\,\mathrm{V}=3.3\,\mathrm{V}

  • 8.4 V, 4.3 V: 직류드레인전압은 맞지만 교류출력전압이 계산값과 다르다.
  • 7.6 V, 4.3 V: 두 값이 모두 계산값과 다르다.
  • 7.6 V, 3.3 V: 교류출력전압은 맞지만 직류드레인전압이 계산값과 다르다.
  • 7.6 V, 2.3 V: 두 값이 모두 계산값과 다르다.

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