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다음 그림의 정전압 다이오드 회로에서 입력이 ±2[V]변화할 때, 출력… | [정보통신산업기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[정보통신산업기사 필기] 20년 1회차
다음 그림의 정전압 다이오드 회로에서 입력이 ±2[V]변화할 때, 출력전압의 변화는? (단, 제너 다이오드의 내부저항은 rd=4[Ω], 저항은 Rs=200[Ω]이다.)
문제 이미지
1
±10[mV]
2
±20[mV]
3
±30[mV]
4
±40[mV]
해설

입력 변화는 직렬 저항 Rs와 제너 내부저항 rd로 나뉘어 출력에 나타나므로, 출력 변화는 약 ±40[mV]이다.

그림은 전원 Vs – 직렬 저항 Rs – 제너 다이오드(내부저항 rd)와 부하 RL 병렬 구성이다. 변화분만 보면 제너는 저항 rd로 바뀌고, RL은 값이 주어지지 않았으므로 RL ≫ rd로 보아 rd∥RL ≈ rd로 둔다.
ΔVo=ΔVi×rdRs+rd\Delta V_o = \Delta V_i \times \dfrac{r_d}{R_s + r_d}
=2×4200+4≈0.0392 [V]≈40 [mV]= 2 \times \dfrac{4}{200 + 4} \approx 0.0392\,[\mathrm{V}] \approx 40\,[\mathrm{mV}]

이 가정은 결과에 거의 영향이 없다. 예를 들어 RL = 1[kΩ]이어도 rd∥RL ≈ 3.98[Ω]이라 출력 변화는 약 39[mV]로, 보기 가운데 가장 가까운 값은 여전히 ±40[mV]이다. 입력이 ±2[V] 변해도 출력은 수십 mV만 변하는 것이 제너 정전압 회로의 안정화 효과다.

  • ±10[mV]: 계산값의 1/4 수준으로, 분배비 4/204에 맞지 않는다.
  • ±20[mV]: 입력 변화의 절반(±1[V])만 분배한 값에 해당해 맞지 않는다.
  • ±30[mV]: 분배비로 구한 약 39[mV]보다 작아 맞지 않는다.

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