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다음과 같이 미분 연산증폭기에 삼각파 입력이 공급될 때, 출력전압의 범… | [전자기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 18년 3회차
다음과 같이 미분 연산증폭기에 삼각파 입력이 공급될 때, 출력전압의 범위는?
문제 이미지
1
-3.3V ~ +3.3V
2
-4.4V ~ +4.4V
3
-5.5V ~ +5.5V
4
-6.6V ~ +6.6V
해설

출력 전압은 −4.4V ~ +4.4V 사이를 오가는 구형파이다.

그림의 입력 삼각파는 0초에서 −5V, 5μs 에서 +5V 로 올라가고 10μs 에서 다시 −5V 가 되므로 한 구간의 기울기 크기는 10V/5μs 이다. 미분기 출력은 입력 전압의 기울기에 비례한다(C=0.001μF, Rf=2.2kΩ).
VO=−RfCdvidtV_O = -R_f C \dfrac{dv_i}{dt}
∣dvidt∣=105×10−6=2×106 V/s\left|\dfrac{dv_i}{dt}\right| = \dfrac{10}{5\times10^{-6}} = 2\times10^{6}\ \mathrm{V/s}
∣VO∣=2.2×103×0.001×10−6×2×106=4.4 V|V_O| = 2.2\times10^{3}\times 0.001\times10^{-6}\times 2\times10^{6} = 4.4\ \mathrm{V}

상승 구간에서는 −4.4V, 하강 구간에서는 +4.4V 가 되므로 출력 범위는 ±4.4V 이다.

  • −3.3V ~ +3.3V 범위는 계산값과 다르다.
  • −5.5V ~ +5.5V 범위는 계산값과 다르다.
  • −6.6V ~ +6.6V 범위는 계산값과 다르다.

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