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동주 류(유)
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1 Introduction to Electrical Engineering (Principles and Applications of Electrical Engineering) School of Mechanical Engineering Chonnam National University

2 Principles and Applications of Electrical Engineering Lecture Introduction Class Tue (15:00 ~ 16:15 am) and Thu (15:00 ~ 16:15 am), in Bldg. 1 A Rm. 306 Text Books Principles and Applications of Electrical Engineering, 4 th (or 5 th ) Edition, Giorgio Rizzoni, McGraw Hill 한글판 : 전기전자공학개론 4 판또는 5 판송재복외 2 인, McGraw Hill Korea Lecture notes from Lab. s homepage (Lecture board) References: 1. Introduction to Electronics, 5th edition, Earl D. Gates, Thomson Delmar Learning 2. 전기전자공학개론, 2nd edition, 이적식외공역, SciTech 3. Electronics Fundamentals, 6th edition, Thomas L. Floyd, Pearson Prentice Hall 4. Basic Electronics, 9th edition, Bernard Grob and Mitchel E. Schultz, MaGraw Hill Lecture s homepage 수업진행에있어기타정보들은아래의홈페이지에제공됨 (PASSWORD: ME306) 교재이외의수업에관계된자료들은과정의진도에따라홈페이지에올려져서다운받을수있도록함 MEMS@jnu.ac.kr Chapter 1

3 Principles and Applications of Electrical Engineering Lecture Objective 오늘날전기전자의기초지식은전자공학분야뿐만아니라지능화되어가는기계및기계시스템을포함하여공학의전분야에서필요한기초학문으로자리잡고있다. 예를들면자동차산업의경우에도전자장비모듈은전체의 40% 에육박할정도로증가되어본교과목학습의중요성은산업체로부터도강조되고있다. (2012 년현대자동차반도체산업분야사업화추진 ) 본강의에서는자연계에서발생하는현상중전자의이동에따른계의변화및활용과관련한기초내용을다루는분야로기계공학도로서알아야할전기전자공학의기초회로이론, 회로구성요소 (R, L, C), 교류및직류응답, 필터, 증폭기 (OP-Amp), 반도체소자를이용한회로의구성방법및특성을이해하고실생활에어떻게적용되는지그응용에관하여이해하고자한다. 기본적인이론에관하여학습을하고필요한부분에관해서는추가적으로실험을병행하므로수강생에게이해를돕는다. 컴퓨터및전기전자공학영역 기초학문 MEMS@jnu.ac.kr Chapter 1

4 Principles and Applications of Electrical Engineering Lecture Objective 지난십여년간공학교육이나공업분야에서수많은변화를보여왔음에도본교재의목표는변화하지않음 전기전자공학전공자 공학전분야로확대 본교재의목표는 1) 전기 / 전자공학을전공하지않는공학도의 2 학년전기 / 전자공학의입문과정, 2) 전자 / 전기기계 / 메카트로닉스분야가전공에필요한 4 학년생 ( 인문계열포함 ) 교재의구성 : 회로이론, 전자공학, 전기기계로크게나누어지며, 세부적으로는 1 부 - 회로이론, 2 부 - 전자공학, 3 부 - 통신시스템, 4 부 - 전기기계 본교재는고려대학교기계공학과 지능로봇연구실, 한양대학교기계공학부 : 자동차전자제어연구실, 아주대학교기계공학과 자동제어연구실에서번역됨 컴퓨터및전기전자공학영역 기초학문 MEMS@jnu.ac.kr Chapter 1

5 Lecture Introduction (Cont.) 성적관련정보 출석및 Homework (10%): 개론이라는특성상출석이매우중요하며, Homework 는문제풀이및논문의요약정리등의내용을포함한다. 숙제는제시된날로부터 1 주일되는날수업시간전까지를제출마감으로한다. 80% 이상의출석률이반드시요구됨 : Please remember always (31 시간미만 F) Midterm exam (30%): 중간고사기간에실시하며, 그때까지배운내용을모두포함한다. Final exam (30%): 기말고사기간에실시하며, 중간고사이후의내용을모두포함한다. Quiz (20%): 30 분내외에서실시중간고사및기말고사약 3 주전 Term project (10%): Electronics 에대한전반적인이해를바탕으로주어진과제에대하여전자회로를설계및제작하고그결과를평가한다. 일반적으로필터와증폭기가혼합된회로를제작한다. (4 인 1 조로하여그룹형성및실험 ) 보고서제출기준 : 보고서는교재나제공되는강의자료범위밖의자료를참고할것을권장한다. 보고서는자신이알고있는내용을다른사람이읽고이해하기쉽도록기술하여야하며, 그래프와그림등은깨끗하게하여첨부하도록한다.

6 Text book

7 Brief Contents

8 Lecture Introduction (Cont.) Date Contents Etc 1 week Introduction to Electric and Electronics Engineering 2 week Fundamentals of Electric Circuits 3 week Electric Circuit Analysis Techniques 1 4 week Electric Circuit Analysis Techniques 2 Quiz 5 week Network Theorems 1 6 week Network Theorems 2 7 week Transient analysis 10월 16일 Mid term Examination 9 week Basic experiments (RLC circuits) Saturday (9~13) 10 week Frequency Response & Filters (Oct 28 th ~ Nov 1 st ) Conference attend 11 week Operational Amplifiers 12 week Semiconductors Quiz 13 week Digital Systems and Micro Systems 14 week Experiments with OP amp Saturday (9~?) 12월 6일 Final examination 교과목관련기초실험 : 1B first floor

Basic in Electric Engineering Historical

1482 년 칼벤츠 & 고틀리프다임러 : 가솔린자동차 in 1886 아르망푸조

9 Basic in Electric Engineering Historical Backgrounds (Mechanics) Mechanics: the branch of physics concerned with the behavior of physical bodies when subjected to forces or displacements, and the subsequent effect of the bodies on their environment. Machine: any device that transmits or modifies energy B.C 년이전 니콜라스퀴뇨 : 증기자동차 in 1769 약 4500 년전 1482 년 칼벤츠 & 고틀리프다임러 : 가솔린자동차 in 1886 아르망푸조 : 푸조사설립 in 1889 오펠사 : Rak 2 발명 in 1927 (200 km/h) 다임러 벤츠 : 최초의양산디젤 260D 발표 in 1936 포드 : 2 점식안전벨트장착 in 1956 Materials, Electronics and Sensors

10 Principles and Applications of Electrical Engineering, 2010 Fall Basic in Electric Engineering (Cont.) Chapter 1

11 Principles and Applications of Electrical Engineering, 2010 Fall Basic in Electric Engineering Can machine be intelligent? Chapter 1

12 Lecture Preview (Cont.) Part 1: 전기전자공학에서가장중요하며기본이되는전기회로와전자회로를해석하는이론 전기회로소자중선형이며, 집중정수회로소자인전압원, 전류원, 저항, 인덕턴스, 캐패시턴스등의회로소자의특성과단자특성을소개 각회로소자로구성된회로를해석하기위하여키르히호프의전류법칙과전압법칙을적용 The'venin 정리와 Norton 정리를이용하여등가회로개념을도입하고최대전력이전달되는회로에대하여학습 교류정상상태회로에서의응답을페이저 (phasor) 를이용하여해석 RL 회로,RC 회로,RLC 회로의해석을통하여시간영역에서의과도현상과에너지의저장및방출에대하여학습 정현적주파수응답을해석하고, 푸리에해석을학습. 저주파수대역통과여파기, 고주파수대역통과여파기, 밴드통과여파기등을해석 교류정상상태회로에서의전력에대하여학습하며, 이를확장하여평형삼상회로에대하여학습 선수과목 : 공학수학의미분방정식, 물리학의전자기학

13 Lecture Preview (Cont.) Part 2: 반도체를기반으로하는전자회로의이해및사용방법에관한학습 OP AMP 의개념과기본적인이상적해석모델에대해공부하고, 이를이용한각종증폭회로, 여파기 (filter), 미적분기등의구현방법을알아보고, 또한실제 OP AMP 거동을나타내는파라미터들에관해공부함 반도체소자의물리적동작원리를이해하고, p n 접합다이오드의특성에관해배우고, 다이오드를포함한회로해석을위한소신호및대신호회로모델을공부. 다이오드의응용으로정류자회로, 전압레귤레이터, 신호처리등의적용예를공부하고, 마지막으로포토다이오드에대한기본적지식을습득 트랜지스터가증폭및스위칭에사용될수있다는기본원리를습득하고, BJT 의물리적동작원리와, 이를이용한회로의동작점결정및소신호증폭기에대해공부.BJT 의대신호모델및증폭기응용과, 스위치동작및이의아날로그 / 디지털논리회로의응용에대해공부 전계효과트랜지스터 (FET) 에대해알아보고, MOSFET 의전류 전압특성및방정식을이해함으로그동작원리를습득한다. 증가형 MOSFET 회로의바이어스방법에대해이해하고,FET 증폭기및스위치의개념및동작에대해공부 각종전력전자소자및회로에대해알아보고, 실제전압레귤레이터의동작을해석 트랜지스터전력증폭기의기본적인제한에대해이해

14 Voltage and current flow

15 Principles and Applications of Electrical Engineering, 2010 Fall Additional project 이번 학기 추천 도서: 기말고사 전 1권 독후감 2페이지 작성 후 시험일 제출 시험성적의 10% 반영 Chapter 1

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PowerPoint Presentation 신호조절 (Signal Conditioning) 메카트로닉스 시스템의 구성 ECU 인터페이스 회로 (시그널 컨디셔닝) 마이컴 Model of 기계 시스템 인터페이스 회로 (드라이빙 회로) 센서 액츄에이터 (구동기) 기계 시스템 PN 접합 다이오드 [1] 다이오드의 DC 해석과 등가모델 [1] 다이오드의 DC 해석과 등가모델 [1] 다이오드 응용회로 [1] 다이오드