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다음 회로에서 정현파를 발생시키는 발진기로 동작하기 위한 저항 Rf의 … | [정보통신산업기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[정보통신산업기사 필기] 20년 1회차
다음 회로에서 정현파를 발생시키는 발진기로 동작하기 위한 저항 Rf의 값은? (단, C1=C2=C3=0.001[μF]이고, R1=R2=R3=10[kΩ], R4=5[kΩ]이다.)
문제 이미지
1
5[kΩ]
2
10[kΩ]
3
145[kΩ]
4
290[kΩ]
해설

그림은 반전 증폭기와 RC 3단 이상기로 된 RC 이상형 발진기이며, 증폭기 이득이 29가 되어야 하므로 Rf = 145[kΩ]이다.

C1~C3와 R1~R3의 3단 RC 회로는 발진 주파수에서 위상을 180° 돌리고 신호를 1/29로 감쇠시킨다. 반전 증폭기의 180°와 합쳐 위상 조건을 만족하고, 루프 이득 1을 위해 증폭도는 29가 필요하다.

반전 증폭기의 입력 저항은 사다리 끝(Vout 접점)에서 반전 입력(−)으로 이어진 R4이고, Rf는 출력과 반전 입력 사이의 귀환 저항이다. 엄밀히는 끝단에서 R3와 R4가 함께 접지(가상 접지)로 걸려 사다리가 완전히 균일하지 않지만, 이 유형은 Rf/Rin=29R_f / R_{in} = 29 관례로 푼다.
Av=RfR4=29A_v = \dfrac{R_f}{R_4} = 29
Rf=29×5 [kΩ]=145 [kΩ]R_f = 29 \times 5\,[\mathrm{k\Omega}] = 145\,[\mathrm{k\Omega}]

  • 290[kΩ]: 입력 저항을 R4가 아닌 10[kΩ]으로 잘못 잡은 값이다.
  • 5[kΩ]: 이득이 1에 그쳐 1/29 감쇠를 보상하지 못한다.
  • 10[kΩ]: 이득이 2에 그쳐 발진 조건에 크게 못 미친다.

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