그림과 같은 저역통과 RC회로에 스텝입력전압(step input vol… | [전자기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 19년 2회차

그림과 같은 저역통과 RC회로에 스텝입력전압(step input voltage)을 가했을 때 출력전압의 설명으로 옳은 것은? (단, 커패시터 C의 초기전압은 0 이다.)

계단파형이 나타난다.

0부터 지수적으로 증가한다.

처음에는 계단전압으로 변했다가 지수적으로 감쇠한다.

직류성분이 나타나지 않는다.

해설

출력전압은 초기값 0 에서 시작해 지수적으로 증가하며 입력 스텝 전압에 다가간다.

그림은 R 이 직렬, C 가 출력 단자 Vo 와 병렬인 회로로 출력이 곧 커패시터 전압이다. 커패시터 전압은 순간적으로 변할 수 없으므로 크기 V 인 스텝 입력에 대해
$v_o(t)=V\left(1-e^{-\frac{t}{RC}}\right)$
시정수 RC 로 서서히 충전된다.

계단파형이 나타난다는 보기는 커패시터 전압이 스텝처럼 즉시 바뀔 수 없으므로 틀리다.
처음에 계단전압으로 변했다가 지수적으로 감쇠한다는 보기는 C 가 직렬이고 R 양단이 출력인 고역통과(미분) 회로의 응답이라 이 회로와 맞지 않다.
직류성분이 나타나지 않는다는 보기는 정상상태에서 C 가 개방되어 출력이 입력 직류 전압 V 와 같아지므로 틀리다.

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