[기출문제] 상명대 천안캠 회로이론 2021-2 기말 기출문제 (정답 포함)

상명대 천안캠 회로이론 2021-2 기말 기출문제 (정답 포함)

 

 

1. 시험 정보

 

학교/과목	상명대학교 천안캠 회로이론
시험명	2021-2 기말고사
문항수/형식	서술형
교수명	-
정답/해설	✅ 있음
파일형식	PDF

 

 

2. 출제 범위 & 키워드

출제 범위 & 키워드

곡선의 길이 공식(arc length)을 활용한 적분 계산 문제로, 미분을 통한 y′ 구하기, 루트 형태의 적분 변환, 그리고 치환 없이 기본적인 거듭제곱 함수 적분을 적용하여 정확한 곡선 길이를 도출하는 내용을 다룸.

 

📚 키워드

곡선길이, arc length, y′ 계산, 제곱근 적분, 정적분, 미적분학 응용

 

 

3. 기출 미리보기

 

 

문제: 전압분배바이어스 이미터회로 및 등가회로에대해 구체적으로설명하시오.(수식,설명필수) 

답: 전압분배 바이어스 이미터 회로
베이스 전압: VB = VTH - IB·RTH, 이미터 전류: IE ≈ (VB - VBE) / RE
R1, R2의 분압과 RE로 온도·β 변화에 안정한 바이어스를 형성한다.
소신호 등가에서는 rπ, gm·vπ, RE로 구성되어 음의 피드백을 만든다.

 

 

4. 자료 보기

 

[기출 문제]

 

*아래 파일이 첨부되어 있습니다! 1. 전압분배바이어스 이미터회로 및 등가회로에대해 구체적으로설명하시오.(수식,설명필수)  2. MOSFET의 하이브리드-π 소신호 등가모델 및 전달컨덕턴스에 대해 각각 구체적으로 설 명하시오. ( 수식, 설명 필수)  3. 채널길이변조 효과가 고려된 N 채널 MOSFET 의 전류-전압 특성과 소신호 드레인 저항 에 대해 각각 구체적으로 설명하시오. ( 수식, 설명 필수)  4. N 채널 MOSFET 의 드레인 전류가 3 mA 가 되도록 바이어스되어 있을 때, 이 소자의  전달컨덕턴스를 구하시오. 단, 컨덕션 파라미터 Kn = 0.85 mA/V2 이다. (풀이과정 수식,  설명 필수)  5. 공통드레인증폭기 즉, 소오스 팔로워 소신호 등가회로 및 출력임피던스에 대해 각각 구체적으 로 설명하시오. ( 수식, 설명 필수)

 

[정답]

 

1) 전압분배 바이어스 이미터 회로 베이스 전압: VB = VTH - IB·RTH, 이미터 전류: IE ≈ (VB - VBE) / RE R1, R2의 분압과 RE로 온도·β 변화에 안정한 바이어스를 형성한다. 소신호 등가에서는 rπ, gm·vπ, RE로 구성되어 음의 피드백을 만든다. 2) MOSFET 하이브리드-π 소신호 모델 및 전달컨덕턴스 소신호 모델은 게이트-소스 전압에 의한 전류원 gm·vgs와 출력저항 ro로 표현된다. 전달컨덕턴스: gm = ∂ID/∂VGS = √(2·Kn·ID) = Kn·(VGS - Vth) 즉, gm은 동작점 전류와 게이트 전압 변화에 비례한다. 3) 채널길이변조 고려한 I–V 특성 및 소신호 드레인 저항 ID = (1/2)·Kn·(VGS - Vth)²·(1 + λ·VDS)로 포화 영역에서도 전류가 증가한다. 채널길이변조 λ는 유효 채널이 짧아지는 효과로 드레인 전류 기울기를 만든다. 소신호 드레인 저항: ro = 1 / (λ·ID) 4) 전달컨덕턴스 계산 문제 gm = √(2·Kn·ID) = √(2·0.85·3) = 2.26 mS 즉, 드레인 전류 3 mA, Kn = 0.85 mA/V²일 때 gm ≈ 2.26 mS 전류가 클수록 gm이 커져 전류 제어 능력이 증가한다. 5) 공통드레인(소스 팔로워) 회로 전압이득: Av ≈ (gm·RL) / (1 + gm·RL) ≈ 1 (단, RL >> 1/gm) 출력 임피던스: Rout ≈ (1 / gm) ∥ ro 로 매우 낮다. 입력 임피던스가 높고 출력 임피던스가 낮아 버퍼로 사용된다.