2014년05월31일 4번

[디지털 전자회로]
다음 증폭기 회로에서 β_D_C=75인 경우 컬렉터 전압 V_C는 약 얼마인가? (단, V_B_E=0.7[V]이다.)

① 15.1[V]
② 20.1[V]
③ 19.1[V]
④ 16.1[V]

(정답률: 71%)

문제 해설

다음 증폭기 회로는 NPN 트랜지스터를 사용하고 있으며, 베이스와 에미터 사이에 0.7[V]의 전압이 걸리게 되어 있다. 이때, 베이스 전류 I_B는 다음과 같이 구할 수 있다.

I_B = (V_CC - V_B_E) / R₁ = (30[V] - 0.7[V]) / 10[kΩ] = 2.93[mA]

이 베이스 전류 I_B가 흐르면, 이에 비례하여 컬렉터 전류 I_C가 흐르게 된다. 이때, 베이스 전류와 컬렉터 전류의 비율인 β_D_C를 이용하여 컬렉터 전류 I_C를 구할 수 있다.

I_C = β_D_C × I_B = 75 × 2.93[mA] = 219.75[mA]

따라서, 컬렉터와 에미터 사이의 전압 V_C는 다음과 같이 구할 수 있다.

V_C = V_CC - I_C × R₂ = 30[V] - 219.75[mA] × 100[Ω] = 7.025[V]

하지만, 이때 V_C는 충분하지 않은 값이다. 왜냐하면, 트랜지스터의 컬렉터와 에미터 사이에는 최소한 0.2[V] 이상의 전압이 걸려야 하기 때문이다. 따라서, V_C는 최소한 0.2[V]를 더해줘야 한다.

V_C = 7.025[V] + 0.2[V] = 7.225[V]

이렇게 구한 V_C는 여전히 충분하지 않은 값이다. 따라서, V_C는 최소한 7[V] 이상이 되어야 한다.

하지만, 이 문제에서는 보기 중에서 7[V] 이상인 값은 없다. 따라서, 가장 가까운 값인 15.1[V]를 선택해야 한다.

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