2003년05월25일 31번
[유선통신기기] 입력전압 1[㎷]를 가하여 출력전압 100[V]를 얻을 수 있는 증폭기의 전력이득은 얼마인가? (단, 이 증폭기의 입력임피던스는 1[㏀]이고, 출력임피던스는 10[㏀]이다.)
- ① 120[㏈]
- ② 110[㏈]
- ③ 100[㏈]
- ④ 90[㏈]
(정답률: 알수없음)
문제 해설
전력이득은 출력전력/입력전력으로 계산할 수 있다. 출력전압과 출력임피던스를 이용하여 출력전력을 구하고, 입력전압과 입력임피던스를 이용하여 입력전력을 구한 후, 전력이득을 계산하면 된다.
출력전력 = (출력전압^2) / 출력임피던스 = (100^2) / 10 = 1000 [W]
입력전력 = (입력전압^2) / 입력임피던스 = (1^2) / 1 = 1 [W]
전력이득 = 출력전력 / 입력전력 = 1000 / 1 = 1000 [㏈]
하지만, 문제에서는 전력이득이 아니라 전압이득을 구하라고 했으므로, 전압이득을 계산해야 한다. 전압이득은 출력전압/입력전압으로 계산할 수 있다.
전압이득 = 출력전압 / 입력전압 = 100 / 1 = 100 [배]
하지만, 이 문제에서는 전압이득이 아니라 전력이득을 구하라고 했으므로, 전압이득을 10log로 변환하여 전력이득으로 계산해야 한다.
전압이득(dB) = 20log(전압이득) = 20log(100) = 40 [dB]
전력이득(dB) = 전압이득(dB) + 10log(출력임피던스/입력임피던스) = 40 + 10log(10/1) = 40 + 10 = 50 [dB]
따라서, 정답은 "90[㏈]"이 아니라, 보기에 없는 "50[dB]"이다.
출력전력 = (출력전압^2) / 출력임피던스 = (100^2) / 10 = 1000 [W]
입력전력 = (입력전압^2) / 입력임피던스 = (1^2) / 1 = 1 [W]
전력이득 = 출력전력 / 입력전력 = 1000 / 1 = 1000 [㏈]
하지만, 문제에서는 전력이득이 아니라 전압이득을 구하라고 했으므로, 전압이득을 계산해야 한다. 전압이득은 출력전압/입력전압으로 계산할 수 있다.
전압이득 = 출력전압 / 입력전압 = 100 / 1 = 100 [배]
하지만, 이 문제에서는 전압이득이 아니라 전력이득을 구하라고 했으므로, 전압이득을 10log로 변환하여 전력이득으로 계산해야 한다.
전압이득(dB) = 20log(전압이득) = 20log(100) = 40 [dB]
전력이득(dB) = 전압이득(dB) + 10log(출력임피던스/입력임피던스) = 40 + 10log(10/1) = 40 + 10 = 50 [dB]
따라서, 정답은 "90[㏈]"이 아니라, 보기에 없는 "50[dB]"이다.