해설 보기
정답QAM(직교진폭변조) — 직교하는 두 반송파의 진폭을 조합해 진폭과 위상을 동시에 변화시킵니다.
핵심 개념
디지털 변조 방식의 분류 — 진폭·주파수·위상 중 무엇을 바꾸는가
디지털 변조는 반송파의 어떤 파라미터를 데이터에 따라 바꾸는지로 구분합니다. 진폭만 바꾸면 ASK, 주파수만 바꾸면 FSK, 위상만 바꾸면 PSK입니다. 반면 QAM은 서로 직교하는 두 반송파(cos ωt와 sin ωt)에 각각 독립적으로 진폭을 실어 더하는 방식이므로, 합성된 신호는 결과적으로 진폭과 위상이 동시에 변하게 됩니다. 신호점 배치도(constellation)에서 원점으로부터의 거리(진폭)와 각도(위상)가 모두 여러 값을 갖는 것이 QAM의 특징이며, 같은 대역폭에서 더 많은 비트를 실을 수 있어 고속 전송에 널리 쓰입니다.
선지별 해설
①PSK는 반송파의 위상만 데이터에 따라 바꾸고 진폭은 일정하게 유지하는 방식입니다. 진폭이 변하지 않으므로 '진폭과 위상을 동시에 변화'시킨다는 조건에 맞지 않습니다.
②FSK는 데이터에 따라 반송파의 주파수를 두 개 이상의 값으로 바꾸는 방식입니다. 진폭과 위상이 아니라 주파수를 변화시키므로 문제의 조건과 다릅니다.
③ASK는 반송파의 진폭만 데이터에 따라 바꾸는 방식으로, 온-오프 키잉(OOK)이 대표적입니다. 위상은 고정되어 있으므로 진폭·위상 동시 변조가 아닙니다.
④QAM은 90도 위상차가 나는 두 반송파에 각각 진폭 변조를 걸어 합치므로, 합성 신호의 진폭과 위상이 함께 변합니다. 16-QAM, 64-QAM처럼 신호점을 늘려 대역효율을 높이는 대표적 방식으로 정답입니다.
해설 보기
정답N영역 쪽이 양전하, P영역 쪽이 음전하 층인데 이를 반대로 서술했으므로 옳지 않습니다.
핵심 개념
PN접합의 공핍영역과 공간전하 극성
P형과 N형 반도체가 접합되면 농도차 때문에 N영역의 자유전자는 P영역으로, P영역의 정공은 N영역으로 확산해 접합 부근에서 서로 재결합합니다. 그 결과 접합 근처에는 이동 가능한 캐리어가 사라진 공핍영역(depletion region)이 생기고, 남은 것은 움직이지 못하는 불순물 이온뿐입니다. 이때 전자를 잃은 N영역 쪽에는 양이온(도너)이 남아 양전하 층이, 정공을 잃은 P영역 쪽에는 음이온(억셉터)이 남아 음전하 층이 형성됩니다. 이 공간전하가 만드는 내부 전계가 곧 전위장벽(built-in potential)이며, 실리콘에서 대략 0.7V 수준입니다.