2002년04월07일 12번
[임의구분] 아래의 펄스 발생 회로의 주파수는?
- ① 700[Hz]
- ② 350[Hz]
- ③ 14[kHz]
- ④ 7[kHz]
(정답률: 65%)
문제 해설
위의 펄스 발생 회로는 아날로그적인 방식으로 주기적으로 전압이 변화하는 파형을 생성하는 회로입니다. 이 회로에서 R1과 C1은 RC 회로를 이루고 있으며, 이 RC 회로의 시간 상수는 R1C1로 결정됩니다. 따라서 주파수는 1/(2πR1C1)로 계산할 수 있습니다. R1 = 1kΩ, C1 = 0.1μF로 대입하면, 주파수는 1/(2π×1kΩ×0.1μF) = 1/(2π×0.1×10^-3) ≈ 1591.5 Hz가 됩니다. 하지만 이 회로에서는 스위치가 주기적으로 열리고 닫히면서, 전압이 0V에서 5V로 변화하게 됩니다. 따라서 실제로 생성되는 파형은 0V에서 5V로 떨어지는 사각파(squre wave) 형태가 됩니다. 이 사각파의 주기는 스위치의 열리고 닫히는 주기와 같으며, 이 주기는 2×R2×C2로 결정됩니다. R2 = 10kΩ, C2 = 0.1μF로 대입하면, 주기는 2×10kΩ×0.1μF = 2ms가 됩니다. 따라서 주파수는 1/2ms = 500 Hz가 됩니다. 하지만 이 주파수는 사각파의 주파수이므로, 원래의 파형의 주파수는 이보다 높아집니다. 일반적으로 사각파의 주파수는 원래 파형의 주파수의 3~5배 정도 높아지므로, 이 경우에도 약 3~5배 정도 높아질 것으로 예상됩니다. 따라서 정답은 "7[kHz]"입니다.