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1[전기산업기사 필기] 15년 2회차
그림과 같은 회로에서 입력을 V1(s), 출력을 V1(s)라 할 때, 전압비 전달함수는?
문제 이미지
1
R1R1Cs+1\dfrac{R_1}{R_1Cs+1}
2
R2+R1R2CsR1+R2+R1R2Cs\dfrac{R_2+R_1R_2Cs}{R_1+R_2+R_1R_2Cs}
3
R1R2s+RCsR1Cs+R1R2s2+C\dfrac{R_1R_2s+RCs}{R_1Cs+R_1R_2s^2+C}
4
s+1s+R1+R2+R1R2C\dfrac{s+1}{s+R_1+R_2+R_1R_2C}
해설

그림은 저항 R1R_1 과 커패시터 1Cs\dfrac{1}{Cs}병렬로 직렬가지를 이루고, 그 뒤 접지 사이에 R2R_2 가 놓인 분압 회로다. 직렬가지의 합성 임피던스는 Z=R11CsR1+1Cs=R11+R1CsZ=\dfrac{R_1\cdot\dfrac{1}{Cs}}{R_1+\dfrac{1}{Cs}}=\dfrac{R_1}{1+R_1Cs} 이다.

분압 법칙을 쓰면 V2(s)V1(s)=R2Z+R2=R2R11+R1Cs+R2\dfrac{V_2(s)}{V_1(s)}=\dfrac{R_2}{Z+R_2}=\dfrac{R_2}{\dfrac{R_1}{1+R_1Cs}+R_2} 이고, 분자·분모에 (1+R1Cs)(1+R_1Cs) 를 곱해 정리하면 R2+R1R2CsR1+R2+R1R2Cs\dfrac{R_2+R_1R_2Cs}{R_1+R_2+R_1R_2Cs} 를 얻는다.

극한으로 검산하면 s0s\rightarrow0(직류)에서 커패시터가 개방이므로 R2R1+R2\dfrac{R_2}{R_1+R_2} 의 저항 분압이 되고, ss\rightarrow\infty 에서는 커패시터가 단락되어 R1R_1 이 무시되므로 이득이 1 에 가까워진다. 두 극한이 모두 회로 거동과 맞으므로 위 식이 옳다. 고주파를 그대로 통과시키는 진상(앞선) 보상 회로의 표준형이며, 분모에 s2s^2 이 나오는 형태나 R2R_2 가 빠진 형태는 이 구조와 맞지 않는다.

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