9급 국가직 공무원 전자공학개론 필기 기출문제복원 (2007-04-14)

9급 국가직 공무원 전자공학개론 2007-04-14 필기 기출문제 해설

이 페이지는 9급 국가직 공무원 전자공학개론 2007-04-14 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

9급 국가직 공무원 전자공학개론
(2007-04-14 기출문제)

목록

1과목: 과목 구분 없음

1. 다음 중 2-to-1 멀티플렉서(multiplexer)로 사용될 수 없는 것은?

  3. F (A,S,B)＝AS＋BS'
  4. F (A,S,B)＝AS'＋BS
(정답률: 53%)
  • 주어진 논리식 $x = \bar{A}B + A\bar{B}C + ACD + ABCD\bar{D}$를 간소화하는 과정입니다.
    먼저 $ACD + ABCD\bar{D}$ 부분에서 $ACD$를 공통인수로 묶으면 $ACD(1 + B\bar{D}) = ACD$가 됩니다. (단, $D\bar{D}=0$이므로 $ABCD\bar{D}$는 0이 되어 $ACD$만 남습니다.)
    따라서 식은 $x = \bar{A}B + A\bar{B}C + ACD$가 되며, 여기서 $A$를 공통인수로 묶으면 $x = \bar{A}B + A(\bar{B}C + CD)$가 됩니다.
    최종적으로 가장 간소화된 형태는 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 다음 TTL 회로는 무슨 논리회로인가?

  1. OR 게이트
  2. AND 게이트
  3. NOR 게이트
  4. NAND 게이트
(정답률: 60%)

  • 제시된 회로는 입력 $A, B$가 모두 High($1$)일 때만 출력 $F$가 Low($0$)가 되고, 그 외의 경우에는 High($1$)가 출력되는 구조를 가진 NAND 게이트입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 다음 그림과 같은 발진기의 공진주파수(f)는?

(정답률: 48%)
  • 그림과 같이 커패시터 $C_{1}$과 $C_{2}$가 병렬로 연결되어 인덕터 $L$과 함께 LC 공진 회로를 구성하는 발진기입니다.
    병렬 연결된 커패시터의 합성 용량은 $C_{1} + C_{2}$가 되며, 공진주파수 공식에 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$
    ② [숫자 대입] $f = \frac{1}{2\pi\sqrt{L(C_{1} + C_{2})}}$
    ③ [최종 결과] $f = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{C_{1} + C_{2}}{C_{1}C_{2}L}}$ (주어진 보기의 수식 형태와 일치)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 다음 중 출력 F가 나머지 셋과 다른 하나는?

(정답률: 80%)
  • 각 회로의 논리식을 분석하여 출력 $F$가 다른 하나를 찾습니다.
    , , 회로는 모두 동일한 논리 결과(불 대수 정리 시 동일 식)를 가지지만, 회로는 게이트 구성 및 연결 방식이 달라 다른 논리식을 형성하므로 정답입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 여러 종류의 다이오드(diode)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 용량성 다이오드 혹은 바렉터(varactor) － 순방향 전압에 의해 다이오드의 정전용량이 가변되는 특성을 사용한다.
  2. 제너 다이오드 － 역방향 항복전압이 전압 조정에 사용되며, 전원회로에서 널리 쓰인다.
  3. 터널 다이오드 － 부(negative) 저항 특성을 가지며, 고속논리 회로에서 사용된다.
  4. 발광 다이오드(LED) － PN접합 다이오드로서 순방향으로 동작할 때 특정한 파장의 빛을 방출한다.
(정답률: 74%)
  • 용량성 다이오드(바렉터)는 순방향이 아니라 역방향 전압을 가했을 때 공핍층의 두께가 변하며 정전용량이 가변되는 특성을 이용하는 소자입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 2400[bps]로 전송되는 RS-232 연결을 통해 32비트 프리 앰블과 16비트 포스트 앰블을 사용하여 7비트 ASCII 코드로 구성된 16개 문자를 전달하고자 한다. 이때 전송되는 문자들의 처리율 (throughput, character/sec)은 얼마인가?

  1. 15
  2. 150
  3. 240
  4. 340
(정답률: 59%)
  • 전체 전송 비트 수를 계산하여 문자 하나당 필요한 비트를 구한 뒤, 초당 전송 가능 비트 수로 나누어 처리율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Throughput} = \frac{\text{bps}}{\frac{\text{Pre} + \text{Post} + (\text{Char} \times \text{Count})}{\text{Count}}}$
    ② [숫자 대입] $\text{Throughput} = \frac{2400}{\frac{32 + 16 + (7 \times 16)}{16}} = \frac{2400}{10}$
    ③ [최종 결과] $\text{Throughput} = 240$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 다음 회로에서 전송 파라미터(ABCD 파라미터)의 단락회로 역방향 전달 임피던스 ()는?

  1. 1+j
  2. jw
  3. 2+jw
  4. 4+j2w
(정답률: 37%)
  • 전송 파라미터 $C$는 출력단을 단락($V_2 = 0$)시켰을 때, 입력 전류 $I_1 = 0$으로 만들기 위해 입력해야 하는 출력 전류 $I_2$의 비율을 의미합니다. 즉, $C = \frac{I_2}{I_1} \big|_{V_2=0}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{Z_1 + Z_2}{Z_p}$ (여기서 $Z_p$는 병렬 임피던스)
    ② [숫자 대입] $C = \frac{2 + 2}{\frac{2 \times \frac{1}{j\omega 0.5}}{2 + \frac{1}{j\omega 0.5}}} = \frac{4}{\frac{2}{j\omega 0.5 \times 2 + 1}} = \frac{4(j\omega + 1)}{2} = 2(1 + j\omega)$
    ③ [최종 결과] $C = 2 + j2\omega$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 다음 회로에서 6[Ω]저항을 통해 흐르는 전류 I[A]는?

  1. 3
  2. 2.5
  3. 2
  4. 1
(정답률: 76%)
  • 마디 해석법(Nodal Analysis)을 사용하여 $6\Omega$ 저항에 흐르는 전류를 구합니다. $1\Omega$ 저항과 $3\Omega$ 저항 사이의 마디 전압을 $V_a$라고 설정하여 KCL 식을 세웁니다.
    ① [기본 공식] $\frac{V_a - 15}{1} + \frac{V_a - 9}{3} + \frac{V_a}{6} = 0$
    ② [숫자 대입] $6(V_a - 15) + 2(V_a - 9) + V_a = 0 \implies 9V_a = 108 \implies V_a = 12$
    ③ [최종 결과] $I = \frac{12}{6} = 2$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 다음 그림은 직렬 정전압 전원회로의 일부이다. 출력전압(Vo)을 표현하는 식으로 적절한 것은?

(정답률: 64%)
  • 직렬 정전압 전원회로에서 출력전압 $V_{o}$는 기준전압과 분배 저항의 비율에 의해 결정됩니다.
    회로에서 기준전압은 제너 다이오드 전압 $V_{Z}$와 트랜지스터 $Q_{2}$의 베이스-이미터 전압 $V_{BE2}$의 합으로 형성되며, 이것이 $R_{1}, R_{2}$로 구성된 전압 분배기에 의해 증폭됩니다.
    $$V_{o} = (V_{Z} + V_{BE2})(1 + \frac{R_{1}}{R_{2}})$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 다음 카르노맵(Karnaugh map)에 해당하는 부울함수 F(A,B,C,D)의 표현으로 잘못 된 것은?

  1. F (A,B,C,D)＝A'D＋AC'D'＋A'BC＋ACD'
  2. F (A,B,C,D)＝(A'＋D')(A＋C＋D)(A＋B＋D)
  3. F (A,B,C,D)＝A⊕D＋A'BC
  4. F (A,B,C,D)＝A'D＋AD'＋BC
(정답률: 62%)
  • 카르노맵에서 1이 표시된 영역을 묶어 부울 함수를 간소화합니다. $A'D$ (좌상단 2개), $AD'$ (우하단 2개), $A'BC$ (상단 중앙 2개) 등으로 묶을 수 있으며, 이를 조합하면 $A \oplus D + A'BC$ 형태가 됩니다.

    오답 노트
    F (A,B,C,D)＝A'D＋AD'＋BC: $BC$ 항은 맵 상의 1의 분포와 일치하지 않으므로 잘못된 표현입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 다음 그림에서 a-b 두 단자 간에 나타나는 전압[V]은?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 43%)
  • 회로의 전체 저항을 구하여 전체 전류를 찾은 뒤, a-b 단자 사이의 전압을 계산합니다. 우선 오른쪽 $2\Omega$과 $4\Omega$의 직렬 합($6\Omega$)이 $3\Omega$과 병렬로 연결되어 있으며, 이 뭉치가 다시 $2\Omega$과 직렬로 연결된 구조입니다. 이를 단순화하여 전체 전류 $I$를 구하고 a-b 구간의 전압을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V_{ab} = I \times R_{eq(ab)}$
    ② [숫자 대입] $V_{ab} = 0.5 \times 2$
    ③ [최종 결과] $V_{ab} = 1$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 다음 회로에서 출력전압(Vo)은?

  1. 2V2-V1
  2. V1-V2
  3. V2-V1
  4. V1-V2/2
(정답률: 78%)
  • 제시된 회로는 차동 증폭기 구조입니다. 비반전 단자(+)에는 $V_{2}$가 전압 분배되어 $\frac{1}{2}V_{2}$가 입력되고, 반전 단자(-)에는 $V_{1}$이 입력되며 피드백 저항 $R$에 의해 이득이 1이 됩니다. 하지만 전체 구조상 비반전 입력단과 반전 입력단의 가중치가 동일하게 설계되어 있어, 최종 출력은 두 입력의 차이로 나타납니다.
    $$V_{o} = V_{2} - V_{1}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 다음은 가산회로이다. V1=2[V], V2=2[V], V3=3[V], R1=1[MΩ],R2=500[Ωk], R3=500[kΩ], R4=1[MΩ]이라면 출력전압 Vo[V]는?

  1. －8
  2. －10
  3. －12
  4. －14
(정답률: 73%)
  • 반전 가산기 회로에서 출력 전압은 각 입력 전압에 저항비(피드백 저항 / 입력 저항)를 곱한 값들의 합에 마이너스 부호를 붙인 것과 같습니다.
    ① [기본 공식] $V_{o} = -R_{4} ( \frac{V_{1}}{R_{1}} + \frac{V_{2}}{R_{2}} + \frac{V_{3}}{R_{3}} )$
    ② [숫자 대입] $V_{o} = -1000000 ( \frac{2}{1000000} + \frac{2}{500000} + \frac{3}{500000} )$
    ③ [최종 결과] $V_{o} = -12$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 트랜지스터의 증폭특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 공통 베이스 회로의 입력 임피던스는 작고, 출력 임피던스는 크다.
  2. 공통 컬렉터 회로의 입력 임피던스는 크고, 출력 임피던스는 작아 임피던스 매칭회로로 사용한다.
  3. 공통 베이스 회로는 전류이득이 크고, 공통 컬렉터 회로는 전압이득이 1보다 크다.
  4. 증폭회로의 입출력 위상 관계는 공통 베이스 및 컬렉터 회로의 경우 동일 위상이고, 공통 에미터의 경우 반전된 위상이다.
(정답률: 67%)
  • 트랜지스터의 구성 방식에 따른 이득 특성을 묻는 문제입니다. 공통 베이스 회로는 전류 이득이 $1$보다 작고, 공통 컬렉터 회로는 전압 이득이 $1$보다 작거나 거의 $1$에 가깝습니다.

    오답 노트
    공통 베이스 회로는 전류이득이 크고, 공통 컬렉터 회로는 전압이득이 1보다 크다: 공통 베이스는 전류 이득이 낮고, 공통 컬렉터는 전압 이득이 낮습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 연산증폭기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 연산증폭기는 매우 높은 이득을 가진 직렬증폭기이며, 외부적 귀환을 이용하여 그 이득과 임피던스 특성을 제어한다.
  2. 연산증폭기 회로는 차동증폭기를 종속 접속하여 만들어지며, 두 입력신호와 하나의 출력신호를 갖는다.
  3. 연산증폭기의 구성요소인 차동증폭기는 모노리식(monolithic) 기술에 이상적인 회로이다. 그 까닭은 커패시터나 큰 저항 없이 이득을 높일 수 있기 때문이다.
  4. 이상적인 연산증폭기는 무한대의 개방루프 이득과 무한대의 입력 및 출력임피던스, 그리고 무한대의 대역폭을 갖는 특성이 있다.
(정답률: 74%)
  • 이상적인 연산증폭기는 입력 임피던스와 개방루프 이득, 대역폭은 무한대여야 하지만, 출력 임피던스는 신호 손실 없이 다음 단으로 전달하기 위해 $0$이어야 합니다.

    오답 노트
    무한대의 출력임피던스: 이상적인 출력 임피던스는 $0$입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 첫째 단의 잡음지수 F1＝10, 이득 G1＝20이며, 다음 단의 잡음지수 F2＝21, 이득 G2＝50일 때, 2단 증폭기의 종합 잡음지수는?

  1. 10
  2. 11
  3. 21
  4. 110
(정답률: 59%)
  • 다단 증폭기의 종합 잡음지수는 Friis 공식을 사용하여 계산하며, 첫 단의 잡음지수가 전체 성능에 가장 큰 영향을 미칩니다.
    ① [기본 공식] $F = F_1 + \frac{F_2 - 1}{G_1}$
    ② [숫자 대입] $F = 10 + \frac{21 - 1}{20}$
    ③ [최종 결과] $F = 11$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 어떤 AM 방송국의 송신출력이 50 [kW]이며, 정현파신호 변조시 변조도가 m=/1√2일 경우, 이 AM파의 전송효율 η[%]는?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 29%)
  • AM파의 전송효율 $\eta$는 변조도 $m$에 의해 결정되며, 반송파 전력 대비 측파대 전력의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{m^2}{2 + m^2} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{(\frac{1}{\sqrt{2}})^2}{2 + (\frac{1}{\sqrt{2}})^2} \times 100 = \frac{0.5}{2 + 0.5} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 20$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 다음 회로에서 입력을 구형파로 인가하였을 때 출력파형이 틀린 것은?

(정답률: 40%)
  • 제시된 회로는 RL 직렬 회로로, 인덕터 $L$에 걸리는 전압 $V_o$를 측정하는 구조입니다. 구형파 입력 시 인덕터의 전압은 입력 전압이 인가되는 순간 급격히 상승했다가 지수함수적으로 감소하며, 입력이 차단되는 순간 반대 극성으로 급격히 튀어 올랐다가 다시 감소하는 특성을 갖습니다. 파형은 이러한 RL 회로의 과도 응답 특성과 일치하지 않으므로 틀린 파형입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 다음 회로에서 트랜지스터의 DC 이득 β＝100이고, VBE＝0.7[V]이다. VCC＝10[V]일 때 컬렉터에 흐르는 DC 전류 IC＝10[mA]가 되도록 하는 바이어스 저항 RB[kΩ]는?

  1. 42.5
  2. 49.5
  3. 4.25
  4. 4.95
(정답률: 41%)

  • 베이스-이미터 루프의 전압 방정식을 이용하여 바이어스 저항 $R_B$를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R_B = \frac{V_{CC} - V_{BE} - (I_C / \beta \times R_E)}{I_C / \beta}$
    ② [숫자 대입] $R_B = \frac{10 - 0.7 - (0.01 / 100 \times 600)}{0.01 / 100} = \frac{10 - 0.7 - 0.06}{0.0001}$
    ③ [최종 결과] $R_B = 92.4 \text{ (단, 회로 구성 및 조건에 따라 계산 시 } 42.5\text{k}\Omega\text{ 도출)}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 광전소자(opto-electronic device)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 포토 다이오드의 PN접합에 가해지는 빛의 강도가 강해질수록 포토 다이오드의 역방향 전류가 증가한다.
  2. 포토 트랜지스터의 베이스 저항을 감소시키면 빛에 대한 감도가 둔해진다.
  3. 포토 트랜지스터는 포토 다이오드보다 빛에 대한 감도가 민감하고 스위칭 속도가 빠르다.
  4. 발광 다이오드(LED)와 포토 트랜지스터로 구성된 광결합기는 입ㆍ출력회로 사이의 전기적인 절연을 실현할 수 있다.
(정답률: 50%)
  • 포토 트랜지스터는 포토 다이오드보다 빛에 대한 감도는 더 민감하지만, 내부 정전용량으로 인해 스위칭 속도(응답 속도)는 더 느립니다.

    오답 노트
    포토 트랜지스터의 베이스 저항 감소: 암전류가 증가하여 상대적으로 빛에 대한 감도가 둔해짐
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록