전자하드웨어 9

[전자 하드웨어 기초] 14. 축전기, 캐패시터 -2- ( 캐패시터의 직렬, 병렬연결 )

안녕하십니까. 리습입니다. 저항과 마찬가지로 캐패시터의 연결 방식에는 직렬 연결과 병렬 연결이 있습니다. 회로에서 직렬과 병렬로 캐패시터를 연결하였을 때 어떠한 현상이 일어나는지 알아보고 회로에서 읽는 방법을 알아보도록 하겠습니다. 저항과 마찬가지로 캐패시터의 연결에도 두가지가 있습니다. 바로 직렬 연결과 병렬연결입니다. 그럼 먼저 직렬 연결에 대하여 알아보도록 하겠습니다. 캐패시터의 직렬 연결 다음 그림은 캐패시터를 직렬 연결한 그림입니다. 각각 2패럿, 8패럿, 16패럿, 32패럿 의 크기를 가지는 캐패시터이며 직렬 연결로만 되어있습니다. 이럴경우 전체 캐패시터의 총 합을 구하는 공식은 다음과 같습니다. 전체 캐패시터의 용량 값의 역수는 각 캐패시터의 용량값 역수의 합과 같다 라는 의미 입니다. 마치..

[전자 하드웨어 기초] 13. 축전기, 캐패시터 -1- ( 축전기란 무엇인가? )

안녕하십니까. 리습입니다. 전류의 흐름을 조절하는 소자에는 저항만 존재하는 것이 아닙니다. 흐름을 조였다 풀어줬다 하는 소자도 존재하죠. 바로 축전기, 캐패시터 입니다. 캐패시터란 무엇인가? 축전기는 전류를 저장하고 그 저장된 전류를 방출하는 소자입니다. 우리가 회로를 설계하고 전자의 흐름을 제어할때 때로는 흐름을 안정화 시켜야할 경우가 있습니다. 그럴 때 이 캐패시터를 사용하여 흐름이 원활할때 전류를 저장해 놓고 흐름이 원할하지 못할때 전류를 흘려주는 것입니다. 이런 캐패시터의 원리는 간단합니다. 두 도체 사이에 절연체를 채우고 양측이 전기적으로 이어지지 않도록 합니다. 그러면 양단에 전압이 걸리면서 도체에 전하가 모이게 되는것이죠. 전하가 모이게 되면 전류가 '충전'되는 것입니다. 이때 충전되는 전하..

[전자 하드웨어 기초] 12.저항 -8- (저항 설계시 고려해야 하는 사항)

안녕하십니까. 리습입니다. 저항은 회로 설계에 있어서 가장 중요하고 기본적인 부품입니다. 때문에 '정확한 의도를 가지고 설계에 반영'하는 것이 매우 중요합니다. 그래야 실 조립 및 디버깅 때 어떤 목적으로 이 저항이 쓰였는지 알 수 있기 때문이죠. 전에도 언급했듯이 저항의 용도는 전류의 제어와 전압의 분배입니다. ([전자 하드웨어 기초] 7. 저항 -3- (저항의 회로적 의미와 용도)). 때문에 회로에 용도에 알맞게 저항을 배치하여 설계를 해야합니다. 그럴 일은 없겠지만 직렬로 저항하나면 될 일을 여러개를 부착하여 조립 공정을 어렵게 하고 부품가격을 올리는 행위를 할 필요는 없죠. 두 번재로 저항의 특성들입니다. 각 저항은 소재 혹은 제조사의 차이로 미묘하게 특성이 다릅니다. 대략적인 사항은 비슷하겠지만..

[전자 하드웨어 기초] 11.저항 -7- ( 저항값 읽기, 데이터시트 보는법 )

안녕하십니까. 리습입니다. 저항의 종류도 알아보았으니 이제 그 저항을 읽는 방법을 알아보도록 하겠습니다. 먼저 DIP타입의 고정저항입니다. DIP타입의 고정저항 일반적으로 우리가 자주 보는 고정 저항은 띠를 가지고 있습니다. 총 4~5줄의 띠를 가지고 있죠. 각 띠는 각각의 의미를 가지고 있는데 다음과 같습니다. 어느쪽을 왼쪽에 두느냐는 띠의 간격을 보시면 됩니다. 조금 넓은 간격을 가지고있는 쪽이 오른쪽이죠. 띠의 의미는 왼쪽부터 3개(2개)는 유효숫자 값을 의미하고 그다음 띠는 10의 몇승인지 나타내며 마지막 맨오른쪽 띠는 이 저항이 가지고 있는 오차범위입니다. 각띠는 여러가지 색깔을 가짐으로써 각 값을 가지게 됩니다. 색과 그 값은 다음 표와 같습니다. 예를들어 빨간색 갈색 빨간색 황금색 이라면 2..

[전자 하드웨어 기초] 09.저항 -5- (전기 저항의 공식 )

안녕하십니까. 리습입니다. 저항은 표면적과 길이에 따라 그 값이 달라집니다. 이에 대한 공식을 하나 알아보도록 하겠습니다. 전기 저항의 공식 소재의 저항의 경우 그 소재의 단면적과 길이에 따라 저항값이 변하게 됩니다. 이것을 간단하게식으로 표현하면 다음과 같습니다. 이 식의 의미는 "저항값의 크기는 도선의 길이에 비례하고 단면적에 반비례한다" 라고 이해할 수 있습니다. 증명은 간단합니다. 도선의 양끝에 전압이 걸립니다. 전압이 걸리게되면 전기장이 생기게되고 이 전기장은 이때 전자가 받는 힘은 F = qE ( q : 전하량 , E : 전기장의 크기 ) 이기 때문에 때문에 도선내의 전자는 가속도 운동을 하며 움직이게 되죠 하지만 도선내에는 여러 입자 (원자 핵 등) 에 부딫치게 되고 전자는 종단속도에 이르게..

[전자 하드웨어 기초] 8. 저항 -4- ( 전력 과 전력량 )

안녕하십니까. 리습입니다. 저항이라는 소자는 전기의 흐름에 방해를 주기 때문에 필연적으로 전기가 소비 될 수 밖에 없습니다. 힘이 소비된다는 것은 ' 일 ' 을 한다는 의미 이므로 소비량 만큼 일을 한다 라고 할수 있습니다. 이때 전기가 일을 하는 힘을 ' 전력 ' 이라 합니다. 전력 전력이란 전기가 일을 하는 힘을 뜻합니다. 저항에는 전기가 흐르고 전기의 흐름을 방해하는 동시에 힘이 소비되죠. 기호는 P를 사용하며 단위로는 W [ 와트 ] 를 사용합니다.이러한 전력을 구하는 식은 다음과 같습니다. ( P는 전력량 , I 는 전류 , V는 전압 ) 즉 전력이라는 것은 전압이 높을 수록 , 전류가 많이 흐를수록 커지는 것입니다. 잘 생각해보면 전류가 많이 흐르고 전압이 셀수록 소비되는 힘이 크다 라는게 직..

[전자 하드웨어 기초] 5. 저항 -1- (저항이란 무엇인가?, 옴의 법칙)

안녕하십니까. 리습입니다. 이제 본격적으로 전자 하드웨어를 다뤄보도록 하겠습니다. 전자 하드웨어를 다룬다는 것은 전기의 흐름을 원하는데로 조절하는데 있습니다. 그렇게 하기위해 우리는 여러가지 소자(부품)들을 사용하여 전류를 제어하고 전압을 조절합니다. 그렇게 하기 위한 가장 기본적인 부품이 바로 '저항기', 저항 입니다. 저항이란 무엇인가? 위의 사진들이 저항들입니다. DIP타입의 저항은 평소 많이 보셨을 겁니다. 납땜을 할 때 홀을 만들어서 땜질을 하는 부품들이죠. SMD타입의 칩저항 들은 회로기판 위에 붙이는 형태입니다. 이런 형태에 대해선 다음에 자세하게 다룰것입니다. 또한 우측은 회로도 상에서 저항의 기호입니다. 저항은 말 그대로 전기적 흐름을 강제로 방해하는 소자입니다. 흐름을 방해하여 전기적 ..

[전자 하드웨어 기초] 4. 규칙적 변화, 주기와 주파수

안녕하십니까. 리습입니다. 안녕하십니까. 리습입니다. 마지막 기초 개념으로써 주파수와 주기에 대하여 알아보도록 하겠습니다. * 주파수 ( frequency ) 주파수( frequency ) 는 파형이 주기적으로 1초 동안에 얼마나 진동했는지를 의미합니다. 그래서 1초동안에 몇번 같은 파형가 반복되는지 측정함으로써 주파수를 알 수 있죠. 주파수의 단위는 전파를 처음으로 발견한 독일의 헤르츠의 이름을 따서 Hz를 사용하고 [헤르츠]라고 읽습니다. * 주기 주기는 한개의 파형이 나타나고 다음 파형이 나타날때까지의 시간입니다. 1Hz라면 주기는 1초가 되는것이죠. 그렇기 때문에 주파수와 주기에는 유용한 관계식이 있습니다. 관계를 생각해보시면 이해가 크게 어렵지 않으실겁니다. 이렇게 기본개념을 배웠습니다. 그럼이..

[전자 하드웨어 기초] 2. 전기, 전자, 전류, 전압 용어를 정확하게 알자.

안녕하십니까. 리습입니다. 본격적으로 들어가기에 앞서 용어정리를 한번 해보려고 합니다. 우리가 자연스럽게 한글처럼 써야할 말 들이니 정확하게 정의를 해야 계속 보시는데 편하실 것 입니다. 우선 정리할 것은 전기, 전자, 전압, 전류 이라는 용어입니다. 전기 전기는 우리가 흔하게 사용하는 말입니다. 전깃줄, 정전기, 전기요금, 정말 흔하고 포괄적으로 사용됩니다. 네 맞습니다. 전기라는 것은 모든것을 다 포함하는 매우 큰 개념입니다. 전기가 흐르는 이유는 전자가 이동하기 때문이고 전기적 현상들을 설명할 전류, 전압 이라는 개념이 나오게 되는 것입니다. 즉 모든 것들을 전기이고 전자가 이동하면서 생기는 에너지 자체를 전기 라고 생각하시면 됩니다. 즉 우리는 전기라는 에너지를 이용하는 것입니다. 전자 전자는 음..