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1[공조냉동기계기사 필기] 17년 2회차
그림(a)의 직렬로 연결된 저항회로에서 입력전압 V1과 출력전압 Vo의 관계를 그림(b)의 신호흐름선도로 나타날 때 A 에 들어갈 전달함수는?
문제 이미지
1
R3R1+R2\dfrac{R_{3}}{R_{1} + R_{2}}
2
R1R2+R3\dfrac{R_1}{R_2 + R_3}
3
R2R1+R3\dfrac{R_{2}}{R_{1} + R_{3}}
4
R3R1+R2+R3\dfrac{R_3}{R_1 + R_2 + R_3}
해설

그림(a)는 R1R_1, R2R_2 가 직렬로 이어지고 R3R_3 가 출력단에 걸린 전압분배 회로로, 출력 VoV_oR3R_3 양단에서 뽑아낸다. 따라서 VoV1=R3R1+R2+R3\dfrac{V_o}{V_1}=\dfrac{R_3}{R_1+R_2+R_3} 이다.

그림(b)의 신호흐름선도는 V1V_1 에서 VoV_o 까지 이득 1 → A → 1 의 전향경로 하나와, 이득 -1 의 되돌림 경로 하나로 구성된다. 루프이득이 A-A 이므로 전달함수는 VoV1=A1(A)=A1+A\dfrac{V_o}{V_1}=\dfrac{A}{1-(-A)}=\dfrac{A}{1+A} 이다.

두 식이 같아야 하므로 A1+A=R3R1+R2+R3\dfrac{A}{1+A}=\dfrac{R_3}{R_1+R_2+R_3} 에서 A(R1+R2+R3)=R3(1+A)A(R_1+R_2+R_3)=R_3(1+A), 정리하면 A(R1+R2)=R3A(R_1+R_2)=R_3 이다.

따라서 A에 들어갈 전달함수는 A=R3R1+R2A=\dfrac{R_3}{R_1+R_2} 이다. R3R1+R2+R3\dfrac{R_3}{R_1+R_2+R_3} 는 A가 아니라 회로 전체의 전달함수 Vo/V1V_o/V_1 그 자체이므로 혼동하지 않도록 주의한다.

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