회로 설계 기초 회로도를 그리기 전에 알아야 할 상식.

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1 회로 설계 기초 회로도를 그리기 전에 알아야 할 상식

2 목차 전원과 그라운드 전기 전자 전류 전압의 용어 전기의 흐름, 직류와 교류 규칙적 변화, 주기와 주파수 저항 축전기

3 전원과 그라운드 전류 : 전기라고 부르는 것에 흐르고 있는 것들 전기의 방향 전원  그라운드(GND)
전원에서 전기를 공급받고 그라운드로 내보낸다. 하수도에서 물을 받음

4 전원과 그라운드 그라운드(GND) : “전압”의 기준점 GND로 부터 얼마 만큼의 전위차  전압

5 전기, 전자, 전류, 전압 용어 전기 물질 안에 있는 전자 또는 공간에 있는 자유 전자나 이온의 움직임 때 문에 생기는 에너지의 한 형태 음전기와 양전기 두 가지가 존재하며, 같은 종류의 전기는 서로 밀어내 고 다른 종류의 전기는 끌어당기는 힘이 있다.

6 전기, 전자, 전류, 전압 용어 전자 음전하 성질(-극성)을 가진 입자 전기가 흐르는 것은 전자가 이동하기 때문 전자가 흐르는 방향 : (-)극  (+)극

7 전기, 전자, 전류, 전압 용어 전압, 전류

8 전기의 흐름, 직류와 교류 직류 : 시간에 관계없이 전류의 방향과 크기가 일정한 전기의 흐름

9 전기의 흐름, 직류와 교류 교류 : 시간에 따라서 전류의 방향과 크기가 주기적으로 변하는 전류 전압이 계속 바뀌므로 흐르는 방향이 계속 바뀜

10 규칙적 변화, 주기와 주파수 주파수 전파나 음파가 1초 동안 진동하는 횟수 교류 전기에서 1초 동안 전류의 방향이 바뀌는 횟수

11 규칙적 변화, 주기와 주파수 주기 같은 현상이나 특징이 한 번 나타나고부터 다음 번 되풀이되기 까지의 기간 회전하는 물체가 한 번 돌아서 본래의 위치로 오기까지의 기간 진동하는 물체가 한 방향으로 움직였다가 다시 반대 방향으로 그 만큼 움직여 본래의 자리로 돌아오는데 걸리는 시간 주기와 주파수의 관계 𝑇= 1 𝑓 , 𝑓= 1 𝑇

12 저항 전기적 흐름을 강제로 방해하는 소자 전류가 흐르는 것을 방해하여 전기적 위치 에너지의 차이를 만듦
전기적 흐름을 제어하여 원하는 만큼의 전류를 흐르게 함.

13 저항 옴의 법칙 회로에 흐르는 전류의 크기는 전압에 비례하고, 저항에 반비례한다. 𝐼= 𝑉 𝑅 (I : 전류, V: 전압, R:저항)

14 저항 저항의 직렬 연결 다수의 저항을 일렬로 한 개의 선으로 연결한 것 합성 저항의 값은 직렬로 연결된 저항 값을 합한 값 𝑅= 𝑟 1 + 𝑟 2 +⋯ 1A 2V 3V

15 저항 저항의 병렬 연결 저항을 옆으로 연결시켜 놓은 것 합성 저항 값은 각 저항의 값의 역수를 합한 값의 역수 6V
저항의 병렬 연결 저항을 옆으로 연결시켜 놓은 것 합성 저항 값은 각 저항의 값의 역수를 합한 값의 역수 6V 1 𝑅 = 1 𝑟 𝑟 2 +⋯ 2A 3A 5A 6V 6V

16 저항 회로적 의미와 용도 전류의 제어

17 저항 회로적 의미와 용도 전류의 제어 이 회로 블록의 정격 전압이 1A 회로블록

18 저항 회로적 의미와 용도 전류의 제어 Ω 저항의 추가로 전체 회로에 흐르게 되는 전류가 1A로 제한됨 회로블록

19 저항 회로적 의미와 용도 전압의 분배

20 저항 회로적 의미와 용도 전압의 분배

21 저항 전력 : 전류가 단위 시간에 하는 일, 단위 시간에 사용되는 에너지의 양 값은 전압과 전류의 곱으로 나타낸다. 단위는 W와 ㎾ 𝑃=𝐼×𝑉= 𝐼 2 ×𝑅= 𝑉 2 𝑅 전력은 전류의 제곱에 비례, 전압의 제곱에 비례, 저항에 반비례

22 저항 전력량 실제 시간에 따른 전력 소비량을 계산한 것 전력에 시간을 곱하여 계산 𝑊=𝑉×𝐼×𝑇𝑖𝑚𝑒
전력량 실제 시간에 따른 전력 소비량을 계산한 것 전력에 시간을 곱하여 계산 𝑊=𝑉×𝐼×𝑇𝑖𝑚𝑒 시간의 기본 단위는 초(second)

23 저항 저항에서 전력을 알아야 하는 이유 전력은 일을 한 양이므로 필연적으로 열이 발생 이 열 때문에 정격 전력을 알아야 함.
저항에서 전력을 알아야 하는 이유 전력은 일을 한 양이므로 필연적으로 열이 발생 이 열 때문에 정격 전력을 알아야 함. 정격 전력 : 저항에서 버틸 수 있는 전력의 크기

24 저항 권선 저항 단순히 도선을 길게 만들어서 만든 저항 장점 : 구조가 매우 단순 단점 : 고 저항 값의 제작은 비효율적, 고주파 회로에 적용 시 잡음이 많 이 발생 주 사용 처 : 매우 정밀한 회로 혹은 고 전력 회로에 사용

25 저항 탄소 피막 저항 저항 중에 가장 흔하고 저렴한 저항 세라믹을 이용하여 봉을 만든 후 탄소계의 저항체를 붙여 만들며, 이때 저항체로 사용되는 피막을 나선형으로 홈을 만들어 저항의 크기 조절 단점 : 온도에 따른 저항 값의 변화가 크고 미세한 노이즈가 있어서 정 밀한 신호 회로에 사용되지 않음 보통 DIP 타입으로 제작

26 저항 금속 피막 저항 탄소피막 저항과 제조 방식 및 구조 동일하나 소재가 금속이라는 차이 온도에 따른 저항 값의 변화가 적음  정밀함이 필요한 아날로그 회로 에 사용 가격이 저렴 도장형, 박막형 등 여러가지 타입이 존재 보통 DIP 타입으로 제작됨

27 저항 칩 저항 내부에 탄소계 저항체를 넣고 절연체로 포장하여 만듦 구조가 단순하고 매우 작다 잡음이 많이 발생하고 고 전력을 견디지 못하여 아날로그 회로나 전력 회로에는 부적절함. 대부분 디지털 회로에 많이 사용된다.

28 저항 네트워크 저항(Array 저항) 여러 개의 저항을 하나로 묶어 만든 저항 IC 주변 회로에 많이 사용 됨. 내부 구조가 다양하게 존재하기 때문에 반드시 데이터시트를 볼 것

29 저항 가변 저항 값이 변하는 저항

30 저항 DIP 타입의 고정 저항 값 읽기

31 저항 DIP 타입의 고정 저항 값 읽기

32 저항

33 저항

34 저항 칩 저항의 고정 저항 값 읽기

35 저항

36 저항 저항 설계 시 고려해야 할 사항 정확한 의도를 가지고 설계에 반영 저항의 특성 저항의 가격

37 capacitor Capacitor란 무엇인가 ? 전류를 저장하고 그 저장된 전류를 방출하는 소자 전류의 흐름을 안정화 시켜야 할 때 Capacitor를 사용하여 흐름이 원활 할 때 저장해 놓고 흐름이 원활하지 못할 때 전류를 흘려줌

38 capacitor Capacitor의 원리? 두 도체 간에 절연체를 채우고 전기적으로 연결되지 않도록 한다.

39 capacitor 양단에 전압이 걸리면서 도체에 전하가 모임 전하가 모이게 되면 전류가 충전. 이때 충전되는 전하량 Q는 𝑄=𝐶∙𝑉 [C] 이 때 Capacitor의 정전용량 C는 단면적과 거리에 영향을 받는다. 𝐶=𝜀 𝐴 𝐿 단면적이 넓을 수록 두 극판 사이의 거리가 가까울 수록 정전용량이 크 다.

40 Capacitor Capacitor의 직렬 연결 전체 Capacitor의 용량 값의 역수는 각 Capacitor의 용량 값 역수의 합과 같다. = 32 22 𝐹

41 Capacitor Capacitor의 병렬 연결 전체 Capacitor의 용량 값은 각 Capacitor의 용량 값의 합과 같다.