● 학습 및 과제물 수행방법 ●

□ 과목 : 통신이론

□ 담당교수 : 임황빈

□ 수행해당 일 교시(시간) : 20년 6월 17일 1,2,3교시

□ 수행방법 : 게시한 학습내용에 대한 내용을 충분히 습득하고 과제물을 수행하여 e-mail로 제출하기 바랍니다. 과제물을 제출한 학생은 출석으로 인정합니다.

□ 제출제한 : 2020년 6월 17일~ 6월 22일

□ 제출 E-Mail : yim@naver.com

과제5. 통신이론 _ 증폭기의 응답

학습목표 : 증폭기 응답을 이해한다

POINT	1	증폭도와 데시벨

(1) 데시벨 전력 이득

데시벨 전력 이득 [eqn: G _{p} ``=10`log _{10} ``A _{p} =10```log _{10} `` {P _{out}} over {P _{i`n}} ``][dB]

전력 이득의 기본 법칙은 다음과 같다.

① 전력 이득이 2배 증가(또는 감소)하면 데시벨 전력 이득은 3[dB] 증가(또는 감소)한다.

② 전력 이득이 10배 증가(또는 감소)하면 데시벨 전력 이득은 10[dB] 증가(또는 감소)한다.

표 dB 환산표

[eqn: x]	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
전압 [eqn: 20`log _{10} `x][dB]	0	6	9.5	12	14	15.5	17	18	19	20
전력 [eqn: 10`log _{10} `x][dB]	0	3		6	7		8.5	9	9.5	10

(2) 데시벨 전압이득과 전류이득

데시벨 전압 이득 [eqn: G _{v} ``=20``log _{10} `A _{v} =`20`log _{10} {V _{out}} over {V _{i`n}}][dB]

데시벨 전류 이득 [eqn: G _{i} ``=20`log _{10`} A _{i} =`20`log _{10} `` {I _{out}} over {I _{i`n}} `][dB]

전압 이득의 기본 법칙은 다음과 같다.

① 전압 이득이 2배 증가하면 데시벨 전압 이득은 6[dB] 증가한다.

② 전압 이득이 10배 증가하면 데시벨 전압 이득은 20[dB] 증가한다.

(3) 또 다른 기준 데시벨

① [eqn: dB _{m}] : 1mW를 기준 전력으로 적용할 때의 데시벨이다.

[eqn: P _{dB _{m}} =10`log` {P} over {1`[mW]}]

② [eqn: dB _{V}] : 1V를 기준 전압으로 적용할 때의 데시벨이다.

[eqn: V _{dB _{V}} =20`log` {V} over {1`[V]} =`20`log`V]

♬자기진단테스트

(1) 전력 증폭도가 2배가 되면 dB로는 얼마만큼 증가하는가?

(2) 전압 증폭도가 100[배]가 되면 dB은? 또 1000[배]가 되면 dB로는 얼마인가?

(3) 전류 증폭도 [eqn: A _{i} =1/4]이면 dB로는 얼마인가?

(4) 40[[eqn: mu]V]는 몇 dB[eqn: mu]는 얼마인가?

(5) 200[mW]는 몇 dBm는 얼마인가?

(6) 어떤 증폭기 출력이 [eqn: -]34[dBV]이면 출력 전압은 얼마인가?

(7) 증폭기의 [eqn: G _{p} =`+3``[dB]],이고 입력 전력이 50[mW]일 때 증폭기 출력 전력은?

(8) 증폭기의 [eqn: G _{p} =`-3[`dB]]이고 출력 전력이 50[mW]일 때 증폭기의 입력 전력은?

(9) 출력 전력 1[W]는 몇 [eqn: dB`m]인가?

POINT	2	다단 증폭기의 이득 계산

dB 전체 전압 이득 [eqn: G _{v}]는 각 증폭단의 dB 이득을 합한 것과 같다.

[eqn: G _{v} ```dB=G _{v1} ``dB```+G _{v2} ```dB```+G _{v3} ``dB]

그림 3단 종속 접속 증폭기

♬자기진단테스트

(1) 3단 증폭기의 전압 이득이 20[dB], 40[dB], 60[dB]일 때 전체 이득은 몇 dB인가?

(2) 위 문(1)에서 전체 증폭도는 몇 배인가?

POINT	3	임피던스 정합

[eqn: R _{G} =R _{i`n} =R _{out} =R _{L} =R]인 경우를 임피던스 정합이 되었다고 한다.

(a)

(b)

그림 임피던스 정합

[eqn: A _{p} ``= {P _{out}} over {P _{i`n}} = {V _{out} ^{2} /R} over {V _{i`n} ^{2} /R} = LEFT ( {V _{out}} over {V _{i`n}} RIGHT ) ^{2} =A _{v} ^{2} `]

[eqn: A _{p(dB)} ``=G _{p} =10`log`A _{p} =10`log``A _{v} ^{2} =20`log``A _{v} `]

POINT	4	주파수 응답 곡선

(1) 주파수 응답 곡선   증폭기 이득과 동작 주파수간의 관계를 나타낸 것을 주파수 응답 곡선이라고 한다.

그림 주파수 응답 곡선

(2) 차단 주파수 :

① 차단 주파수란 중역 전압 이득 [eqn: A _{v(mid)}]의 70.7%([eqn: =1/ sqrt {2}]배)가 되는 주파수이다. 이 차단점을 데시벨로 환산하면 [eqn: `-3`][dB]점이다.

[eqn: `20`log _{10} (1/ sqrt {2} )=`-10log _{10`} `2``=`-3][dB]

② 또는 차단 주파수란 중역 전력 이득 [eqn: A _{p(mid)}]의 50%([eqn: =1/2]배)가 되는 주파수이다. 이 차단점을 데시벨로 환산하면 [eqn: `-3`][dB]점이다.

[eqn: `10`log _{10} (1/2)=10(0-0.3)=`-3`][dB]