<4D F736F F F696E74202D20C0FCB1E2C0FCC0DAB1E2C3CAB1B3C0E7205BC8A3C8AF20B8F0B5E55D>

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1 목 차 제 1 장직. 교류회로 1. 전류와전압 키르히호프전압및전류법칙 자기의성질과전류에의한자장 인덕턴스 직류 (Direct Current) 맥류 (Pulsating Current) 교류 (Alternating Current) 전력과전력량 제 2장부품의특성 1. 저항기 (Resistance) 콘덴서 (Condenser) 코일 (Coil) 반도체 (Semiconductor) 다이오드 (Diode) 트랜지스터 (Transistor) 집적회로 (IC) 기타반도체 제 3 장스위칭과증폭회로 1. 트랜지스터의전기적특성 트랜지스터의전압조건 트랜지스터의용도 제 4장공중선과급전선 1. 전파의발생과성질 전파의퍼짐 변조와측파대 안테나 (Antenna) 제 5장전원회로 1. 전원회로의중요성 정류회로 정전압회로 제6장디지탈 (Digital) 1. 디지털 (Digital) 과아나로그 (Analog) 디지털시스템의특징 진수의변환 논리게이트 플립플롭 제 7 장계측기 1. 멀티테스터 (Multi Tester)

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3 4) 전압과전위차 전위차라고도한다. 전하 ( 電荷 ) 분포에의해정해지는것인데, 전위차가있는두점사이를도선으로연결하면전위차가없어지는방향으로전하가이동한다. 회로내에서전류가계속흐르는것도전압에의하지만, 이경우끊임없이회로내의두점사이에전위차를주어전류를흐르게하는직접적적인원인이되는작용을기전력이라고한다. 실용단위는볼트 (Volt) 이며, 1쿨울롬 (C) 의전하가전위차가있는두점사이에서이동하여 1줄 (J) 의일을하였을때그두점사이의전위값을 1 V로한다. 전압의단위 기호 : E 단위 : V (Volt) 보조단위 : 1KV = 1,000V (10 V) 1 mv = 10 V 1 μv = 10 V (1) 전기저항 물체에전류가통할때에는전류의통과를방해하는저항작용을일으킨다. 일반적으로어떤물체의양단에전압을가할때흐르는전류 I 는물체의 V 온도가일정하다고하면항상가한전압 V 에비례하여 I = R의비는일정한값을가지는것이다. 이 R은도체의전류에대한저항작용의정도를 나타내는것으로서이것을전기저항 (electric resistance) 또는단순히저 항이라고한다. 이저항은도체와절연물에따라큰차이가있으므로절연 물인경우는절연저항이라한다. 저항의단위 기호 : 외부저항 : R 내부저항 : r 심볼 : 단위 : Ω (ohm) 보조단위 :1 kω = 1,000 Ω ( 10 Ω ) 1 MΩ = 10 Ω 3 6 전기저항 : 전류의흐름을방해하는정도를나타내는상수 콘덕턴스 : 전류가잘흐르는정도를나타내는상수단위 : ( 모우 ) 또는지멘스 [S]:Semen's) Ω 1 G = [ ], [ S ] R Ω

4 2. 키르히호프전압및전류법칙 1) 키르히호프전압의법칙 기전력 = 전압강하 회로에서가해진전원전압은저항 3 개로나누어져소비된다 즉, 부하는 3 개의저항이되고각저항마다전압강하가생긴다 각저항의전압강하를모두합하면전원전압이된다 6V= ) 키르히호프전류의법칙 임의의회로에서접속점에흘러들어오는전류의합은흘러나가는전류의합과같다. 즉, 유입전류 = 유출전류가된다. 따라서에서가된다. 정리하면, 회로망의임의의접속점에흘러들어오는전류에 + 부호, 흘러나가는전류에 - 부호를붙이면접속점에출입하는전류의대수합은 0 이다.

5 3. 자기의성질과전류에의한자장 1) 자기및자석의성질자철광은쇠를끌어당기는성질이있는데, 이러한성질의근원을자기 (magnetism) 라하고자기를가지고있는물체를자석 (magnet) 이라한다. 또자석을만드는것을자화 (magnetization) 시킨다고한다. 자석의성질은다음과같다. 1 자석이쇠를끌어당기는작용은양끝에서가장강하며, 그양끝을자극 (magnetic pole) 이라고한다. 2 두자극을가까이할때같은자극끼리는서로반발하고, 다른자극끼리는끌어당기는성질이있다. 3 하나의자석에는 N, S 어느극이나단독으로존재할수없다. 4 자석은주위에자기적힘을미치는데, 이힘을자력이라고하며자력이미치는공간을자장 (magnetic field) 이라고한다. 5 자극의세기는그자극이가지고있는자기량의크기에따라다르다. 2) 자기유도 (Magnetic induction) 자성체를자성가까이놓으면자화되는현상을자기유도라하는데자석 N 극에가까운쪽의강철끝은 S 극이되고반대쪽은 N 극으로되며이때 N, S극의크기는같다. ⑴ 자성체 : 자장에의해자화되는물체 1 강자성체 : 자기유도에의하여강하게자화되어쉽게자석이되는물체 ( 철, 니켈, 코발트, 망간및이들의합금 ) 2 약자성체ᄀ상자성체 : 강자성체와같은극성으로자화되는물질로강자성체보다자화정도는약하다.( 알루미늄, 백금, 셀렌등 ) ᄂ반자성체 : 강자성체와반대극성으로자화되는물체로자성체와자석이같은방향으로자화된다.( 금, 은, 구리, 아연등 ) 영구자석 S N 그림 1-2 자성체의자기유도 ⑵ 분자자석설 : 어떤물체든지그물체속에는작은영구자석 ( 분자자석 ) 을가지고있다고웨버 (Weber) 가주장하였다.

6 3) 전류에의한자기현상 도선에전류가흐르면그주위에는자장이생기는데이현상을전류의자기작용이라한다. 자력선 자력선 N S S N 그림 1-3 전류의방향과자력선의방향 4) 암페어의오른나사의법칙전류로만들어지는자장의자력선방향을간단히알수있는방법으로오른나사의법칙또는오른손엄지손가락법칙이있다. 즉전류가오른나사의진행방향으로흐르면자계는그나사의회전방향으로발생하고전류가나사의회전방향으로흐르면자계는전류의진행방향으로생긴다. 5) 전자력 자장내에있는도체에전류를흘리면힘이작용한다. 이같은힘을전자력이라하며, 전자력의방향은플레밍의왼손법칙 (Fleming s left hand rule) 에의한다. 즉왼손의엄지, 인지, 중지를서로직각으로벌리고집게손가락은자장의방향, 가운데손가락을전류가흐르는방향으로하면엄지가가르키는방향이힘의방향이된다 엄지 ( 힘 ) 인지 ( 자계 ) 엄지 ( 힘 ) 인지 ( 자계 ) 중지 ( 전류 ) 중지 ( 전류 )

7 5) 전자유도와기전력의크기 ⑴ 패러데이의법칙 (Faraday s Law) 코일을지나는자속이변화하면코일에기전력이생기는현상을전자유도라하고, 이기전력을유도기전력, 전류를유도전류라한다. 전자유도에의하여회로에유도되는기전력은이회로와쇄교하는자속이증가또는감소하는정도에비례한다. 전자유도에의해서생기는전압의크기는코일을쇄교하는자속의변화율과코일의권수의곱 ( 자속쇄교수 ) 에비례한다. 감은횟수 N의코일에쇄교하는자속 Φ가 Δt [sec] 동안에 ΔΦ [Wb] 만큼변화할때유도기전력은다음과같다. E = N ΔΦ Δt [V] 즉 1[sec] 동안에 1 [Wb] 의자속이변화하면 1[V] 의기전력이유도된다. ⑵ 기전력의방향 1 렌쯔의법칙 (Lenz s Law) 전자유도에의하여생긴기전력의방향은그유도전류가만들자속이항상원래의자속의증가또는감소를방해하는방향이다. 2 플레밍의오른손법칙 (Fleming s right-hand rule) 자장내를운동하는도체에유도되는기전력의크기는그도체가폐회로일경우, 이에흐르는전류에의해서생기는자속이쇄교자속을상쇄하는방향으로유도한다. 유도기전력의방향을쉽게알기위해서오른손의엄지와인지, 중지를각각서로직각이되도록하고엄지는도체의운동방향, 중지는자속의방향을기리키게하면중지는유도기전력의방향을가리킨다. 이것을플레밍의오른손법칙이라한다. 인지 ( 자계 ) 엄지 ( 힘 ) 인지 ( 자계 ) 엄지 ( 힘 ) 중지 ( 전류 ) 중지 ( 전류 )

8 4. 인덕턴스 ⑴ 자체인덕턴스 (self inductance) 어떤코일에흐르는전류가변화하면코일과쇄교하는자속도변하여, 코일에기전력이유도된다. 이것을자체유도작용이라하고, 이기전력을자체유도기전력이라한다. 여기서감은횟수 N회의코일에전류 I[A] 가 Δt [sec] 동안에 ΔI [A] 만큼변화하여코일과쇄교하는자속 Φ [Wb] 가 ΔΦ [Wb] 만큼변했다면자체유도기전력은 ΔΦ ΔI e = -N [V] = -L [V] Δt Δt 여기서 L은코일의크기, 모양에따라다르며이것을자체인덕턴스라하고, 단위는헨리 [H] 를사용한다. NΔΦ = LΔI 이므로 L = NΦ/I 이다. ⑵ 상호인덕턴스 (mutual inductance) 한쪽의코일에전류를변화시키며흘릴때, 다른쪽코일에기전력이유도되는작용을상호유도작용이라한다. 그림 1-4 의 S 쪽으로유도되는기전력 e₂ 는 S 에감은횟수가 N₂ 라할경우다음과같다. I₁+ ΔI Φ₂ e₂= -N2 ΔΦ₂ Δt P N₁ N₂ S e₂ 그림 1-4 상호인덕턴스 이때자속의변화 ΔΦ₂[Wb] 는전류의변화 ΔI₁[A] 에비례하므로그비례상수를 M 이라하면다음과같이된다. ΔI₁ e₂= -M Δt 이비례상수 M 을상호인덕턴스라하고단위로는헨리 [H] 를쓴다.

9 ⑶ 변압기의원리철심에 N₁,N₂ 의두코일 P, S 를감고 P 코일에교번전압을가하면전자유도작용에의하여 P, S 코일에기전력이유도된다. 이때 P 와 S 코일의기전력을 E₁,E₂ 라하고누설자속이없다고가정하면다음과같이된다. I₁ P S I₂ E₁ Z₁ Z₂ E₂ N₁ N₂ E₁ E₂ I₂ I₁ Z₁ Z₂ N₁ N₂ 5. 직류 (Direct Current : DC) 직류란시간의변화에대하여전류의크기와흐르는방향이일정한전류를말한다. 직류를얻으려면건전지가가장좋으나, 고전압이나대전류가되면어렵게된다. 1 개의전지에서는전압은아무리크다해도 1~ 2 [V] 정도의전압을얻을수있으며, 흐를수있는전류도전지의용적을늘리면커지지만, 용적을늘리는데는한도가있다. 따라서대용량의직류는직류발전기를이용하거나교류를정류 ( 整流 ) 하는방법으로만든다. 직류의파형과심볼 심볼 15V 1.5V 1.5V 전위차 1.5V 기준점 (0V) 그림 1-5 직류전압의파형과심볼

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12 대표적인파형의값 ( 최대전류 : Im) 파 형 모양평균값실효값파형율파고율 전파정류정현파반파정류 2 π x Im Im 2 = x Im = x Im Im π x Im Im 2 = x Im = 0.5 x Im π 2 x 2 = = π 2 = 전파정류 Im Im 1 1 구형파 Im Im 반파정류 = = = 0.5 x Im = x Im 삼각파 전파정류 Im 2 = 0.5 x Im Im 3 = x Im Im Im 2 반파정류 4 6 = = = 0.25 x Im = x Im 2 3 = = 최대전류 = 실효값 x 2 파고율 = 최대치실효치 파형율 = 실효치평균치 참고 감전은몸에전류가흘러서발생하지만전류의근원은전압입니다. 감전된다는것은몸의한부분과다른부분사이에전압차가발생하여몸으로전류가흘러느끼는것이다. 전류는흐르기쉬운곳 ( 전기저항이작은곳 ) 으로통과하려는성질이있다. 보통땅과다리사이에는저항이크기때문에몸을다치게할정도로큰전류가흐르지않지만몸이젖어있다면인체의전기저항이작아져서큰전류가흐를수있게됩니다. 따라서젖은손으로전기제품을함부로만지는것은절대로금지해야한다. 1 ma느낄수있다. 5 ma고통스럽다. 10 ma근육수축을일으킨다. 15 ma근육이마비된다. 20 ma근육의수축및호흡이곤란하다 50 ma화상을입게되며심장에영향을준다. 이보다큰전류는치명적이다.

13 2) 위상과상전압 ⑴ 단상교류의위상 교류가시간에따라변화를하게되면일정한주기를그리게되고, 그값의변화분에각을대입하여해석한것을위상이라한다. 즉원의각도 (360 ) 를기준으로한주기를 360 의변화가발생되었다고해석하고원래의주파수보다반주기늦게또는빠르게시작되는교류를 180 느리거나빠르다라고할때위상이느리거나빠르다라고한다 방향최대전압 시간 (t) 발전기의회전각도와일어난전기의비율 300 Θ 방향최대전압 발전기의회전각도를시간의진행으로고치고일어난전기의크기비율을나타내고 DT 다. P-p 전압 ( 방향최대전압 + Θ 방향최대전압 )= 실효값 x 2 2 그림 1-8 단상교류의위상각 단상전원 (3 선식 ) : 부하가큰주택이나빌딩등의전력으로에어컨등 4.5HP 이하제품에사용한다 고압입력 110V 110V 220V

14 ⑶ 3 상교류전원의예 1 3 상 3 선식 : 0.4KW 이상 37KW 이하의전동기및대형전동기를구동할때사용한다. 220V 220V 고압입력 220V 2 3 상 4 선식 : 대규모빌딩이나공장등에이용되는전원으로 LG 에어컨의경우 5HP이상의제품은 3상 4선식 380V로출하하고있다. 고압입력 380V 220V 380V 380V

15 8. 전력과전력량 1) 전력의단위 기호 : P 단위 : W (Watt) 1 보조단위 : 1KW = 1,000W 1mW = w 1000 전위차가있는곳에전류가흐르면전기적에너지가발생하거나소비가이루어진다. 즉전지와발전기는전기적에너지를발생시키는것이고, 전열기, 전동기는전기적에너지를소비하는것이다. 이때단위시간동안의일의양을전력이라한다. 1[V] 의전압에의해서 1[C] 의전하를이동시킬때의일이 1[J] 이므로 Q [C] 의전하를 1[V] 의전압에의해서이동시키면 QE[J] 의일을한다. 따라서 1[sec] 에 1[J] 의일을하는전기에너지를 1[Watt] 의전력이라한다. 또는 1[V] 의전위차로 1[A] 의전류가흐를때의전력을 1[W] 라할수있다. EQ E² P = [J/sec] = I² R[W] = [W] t R 단위시간의전기에너지를전력이라하지만, 단위시간의기계에너지를동력또는공율이라고한다. 동력의단위로는마력 (horse power[hp]) 을사용하고있으며 [Watt] 와의사이에는다음과같은관계가있다. 3 1[HP] = 746[W] = [KW] 4 어느일정시간동안의전기에너지의총량을전력량이라하며, 전력량은그전력이계속되는시간과의곱으로표시한다. 전력을 P[W], 시간을 t [sec], 전력량을 W[J] 이라하면다음과같이된다. W = Pt = E I t [J] 전력량 W의단위에는 [J] 보다는 [W.sec] 를사용하나 [Wh] 또는 [KWh] 등의단위를사용한다. 이들단위사이의관계는다음과같다 [KWh] = 10 [Wh] = 10 x 3.6 x 10 [J] = 3.6 x 10 [J] 전력이란전류가단위시간동안에하는일의양을말한다 P = E x I = I² x R = E² R

16 2) 줄의법칙 (Joule s Law) 저항 R[Ω] 에 I [A] 의전류를 t [sec] 동안흐르게할때저항에서소비되는전력량, 즉전기적에너지의총량은 W = Pt = I² R t [J] [] 로표시할수있으므로, 소비되는전기적에너지가모두열로바뀌는것을실험적으로확인하고, 전류에의해서단위시간에발생하는열량은도체의저항과전류의제곱에비례하는것을발견하였다. 이것을줄의법칙이라하고, 발생한열을줄열또는저항열이라고한다. 줄의실험에따르면 1[cal] 의열량은 4.186[J] 의일에해당되므로위식에표시되는에너지를칼로리로표시하면다음과같다. H = I² R t = 0.24 I² R t [cal] ⑴ 저항에서의전력 교류에의해서공급되는전기에너지는시시각각변화하므로보통 1주기동안에공급되는전전력 ( 全電力 ) 을주기로나눈평균전력으로표시하며, 전압전류의실효값을 Ew Iw로하고전압과전류의위상차 ( 位相差 ) 를 φ 로하면전력P=Ew Iw cosφ로된다. 이경우 cosφ는전기기기 ( 電氣機器 ) 의역률 ( 力率 ) 이라불리며, 저항만의회로에서는 1(φ=0) 이고평균전력은전압과전류실효값의곱이된다. 예 ) 어떤전구가 220V전압을공급하니 0.27 A의전류가흘렀다. 소비전력은얼마인가? 또이전구를 5시간씩 30일간사용하였다면총사용전력량은얼마인가? P(Watt) = E I cos φ 이므로 P = 220 x 0.27 x 1 라는식으로 59.4 W( 약 60W) 가된다. 총전력량 (Wh) = P x 시간이므로 Wh = 59.4 x 5 x 30 이므로 8910Wh(8.9KWh) 9KWh) 이다.

17 < 사용량별전기요금표 >--- 주택용 ( 저압 ) 3KW 이하다세대기준 기본요금 ( 호당 ) 100 kwh 이하사용 370 전력량요금 ( 원 /kwh) 50 kwh 까지사용 ~ 100 kwh 까지사용 ~ 200 kwh 사용 ~ 200 kwh 까지사용 ~ 300 kwh 사용 1, ~ 300 kwh 까지사용 ~ 400 kwh 사용 3, ~ 400 kwh 까지사용 ~ 500 kwh 사용 6, ~ 500 kwh 까지사용 kwh 초과사용 11, kwh 초과사용 상기금액은전력산업기반기금및부가세는포함되고 TV 수신료등은포함되어있지않습니다 - 월 20kWh 사용시청구금액계산법 * 기본요금 : 370원 * 사용량요금 : 660원 *1단계적용 : 20kWh X 33원 = 660원 * 전기요금합계 ( 원미만 4사 5입 ) : 370원 + 660원 = 1,030원 * 전력산업기반기금 : 1,030원 X = 40원 * 부가가치세 ( 원미만 4사 5입 ) : 1,030원 X 0.1 = 103원 * 청구금액 (10 원미만절사 ) : 1,030 원 원 + 40 원 = 1, 원 < 월간 404kWh 사용시전기요금계산법 > 기본요금 : 6,450원 사용량요금 : 58,429원 -1 단계 : 50kWh X 33 원 = 1,650 원 - 2단계 : 50kWh X 78.1원 = 3,905원 - 3단계 : 100kWh X 113.6원 = 11,360원 - 4단계 : 100kWh X 164.2원 = 16,420원 - 5단계 : 100kWh X 237 원 = 23,700원 - 6단계 : 4kWh X 348.5원 = 1,394원 전기요금합계 ( 원미만 4사 5입 ) : 6,450원 + 58,429원 = 64,879원 전력산업기반기금 : 64,879원 X = 2,979원 부가가치세 ( 원미만 4사 5입 ) : 64,879원 X 0.1 = 6,487원 1 청구금액 (10원미만절사 ) : 64,879원 + 6,487원 + 2,979원 = 74,345원 2 청구금액 : 1 + TV수신료

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22 제 2 장부품의특성 1. 저항기 (Resistance) 1) 저항의사용용도 1 전압이나전류를낮추고자할때 2 변화하는전압이나전류를얻고자할때 3 적당한시정수 ( 時定數 ) 를얻고자할때 4 주파수가변화하여도항상일정한저항이필요할때 5 다른회로와의결합을막고자할때 6 음질을개선할때 7 적당한전압이나전류를공급하고자할때 8 댐핑 (damping) 이필요할때 9 주파수대역폭을넓히고자할때 10 위상을조절하고자할때 1 Volt 의전압이공급되고있을때 1 Ampere( 암페어 ) 의전류를흐르게하는정도의저항을 1Ω 이라한다. 2) 저항의정격전력저항기를사용하면저항값은물론정격전력, 저항값오차에관해생각해야만한다. 정격전력이란전류를공급헀을때저항기가견딜수있는소비전력 (Watt) 을말하며 { 전류의제곱 (I 2 ) 저항 (R)}, 이소비전력이하의저항을사용하면저항기가많은열을발생하게되고결국타버리는경우가흔히있다. 전자회로에서의신호회로는 1/8W 로도충분하지만, 전원회로, 발광다이오드의전류제어용과같은저항기에는큰전류가흐르기때문에정격전력을염두에두어야한다. 가령 12V의전원전압을사용하여 6V에서동작하는회로를만들려고할경우에보통은 3단자레귤레이터등을사용하지만, 저항기만으로전압을낮추려고하려면저항의저항값과정격전력도계산해둘필요가있다. 예로저항으로전압을낮추는회로를만들어테스터로측정해보았더니소비전류가 100mA였다면이저항은 12V에서 6V로낮추는것이므로, 저항기에 6V가걸리게되기때문에 6V 100mA =60Ω 이된다. 이저항기의소비전력은 60Ω 100mA ²=0.6W로된다. 그러나저항기의정격전력은계산된소비전력보다여유있는전력의저항기를선택해야하는데, 저항기의선택은대체적으로계산된소비전력의대략 2배정도에해당하는정격전력의저항기를사용하는편이무난하다.

23 3) 저항값의표시 저항값의표준은 JIS C5001에서 E 표준계열로정해져있다. 이것은 10을대수적으로몇등분하여정해져있다. 그예로서 E3이라는계열은 10을대수적으로거의 3등분하여 [1], [2.2], [4.7], [10] 으로표시하고있으며, E6 계열의경우는 [1], [1.5], [2.2], [3.3], [4.7], [6.8], [10] 으로된다. 또 E12라는계열은 [1], [1.2], [1.5], [1.8], [2.2], [2.7], [3.3], [3.9], [4.7], [5.6], [6.8], [8.2], [10] 으로된다. 또한 E 계열에는 3, 6, 12 계열이외에도 24, 48, 96, 192 라는계열이있다. 저항값의표시는통상 E12 계열을제일많이사용하고있다. 그리고저항값의표시는숫자로인쇄하기위해서는부품의크기작기때문에컬러코드 (color code) 를이용하여색깔로표시하고있는저항도있다. JIS : Japan Industrial standard 4) 저항의종류 저항기는크게고정저항기와가변저항기로나누어진다. 그리고사용하는재료에따라탄소계와금속계로분류된다.

24 ⑴ 탄소피막저항 가장일반적이고저가격의저항기이다. 저항값의오차는 ±5% 의저항기가가장많으며, 정격전력으로는 1/8, 1/4, 1/2 Watt 의저항기가많으며잡음이심하다. ⑵ 금속피막저항 탄소계저항기보다오차가적은높은정밀도의저항값이필요한경우에사용된다. 오차는 ±0.05% 정도의것도있으나, 일반적인전자회로에서는고정밀도라고해도 ±1% 정도의저항기로도충분하다. 금속피막저항기의저항체재료는 Ni-Cr(ni-chrome) 등이사용되고있고. 금속피막저항기의용도는브리지회로등, 저항값의오차가회로의성능에크게영향을미치는경우에사용한다. 위로부터 1/8W( 저항값오차 ±1%) 1/4W( 저항값오차 ±1%) 1W( 저항값오차 ±5%) 2W( 저항값오차 ±5%) 의저항기이다.

25 ⑶ 권선저항기 권선저항기는저항체를금속선을재료로사용한것으로, 선의길이를조정하여정밀한저항값을얻고있다. 그리고굵은선재를이용하여대전력용의저항기를만들수있다. 결점으로는선을절연체에코일형태로감아붙이기때문에, 주파수가높은회로에는사용할수없다. 많이볼수있는저항기는법랑으로덮은할로우 (hollow) 저항기와, 세라믹케이스에삽입하여특수한시멘트로굳힌시멘트저항기등이있다. 전력은 1W 부터수십Watt까지다양한종류가있다. ⑷ 가변저항기 가변저항기는일반적으로볼륨 (Variable ohm) 이라고부르는경우도많다. 라디오등음량조정과같이저항값을바꿀수있는것과, 전자회로에서부품의오차에의한조정 (adjust: ADJ) 해야하는경우등에사용하는, 통상저항값을바꾸지않는반고정저항기가있다. 가변저항기, 반고정저항기는회전할수있는각도가 300 정도이지만, 저항값을세밀하게조정하기위해기어 (Gear) 를조합하여다회전 (10 25회정도 ) 시킬수있는포텐쇼미터 (potentiometer) 도있다. ( 저항값의변화 )

26 ⑸ 칩저항 칩저항은소형으로최근에 PC 및이동체제품에많이사용되고있으며소비전력은 1/16W ~ 1W 정도까지이며오차범위는 + 1% 에서 +10% 등다양한종류가있다. 소비전력과크기비교 1/16W : 1.0mm 0.5mm 1/10W,1/16W : 1.6mm 0.8mm 1/8W,1/10W : 2.0mm 1.25mm 1/4W,1/8W : 3.2mm 1.6mm 1/4W : 3.5mm 2.5mm 1/2W : 5.0mm 2.5mm 1W : 6.4mm 3.2mm 오차 : F : ±1% G : ±2% J : ±5% K : ±10% 칩저항의저항값은 105, 214 등으로암호화하여사용하고있다.

27 ⑹ 어레이저항 (Resistor Array) (4S 타입 ) 그림과같은형태의저항기를어레이 (Array) 라부르며, 여러개의같은값을가진저항기가일체형으로만들어져있다. 여러개의발광다이오드전류를제어하는경우등공간이적게해결되어편리하다. 좌측사진의저항기는 8개의저항기가그림같이되어있다. 저항값만 (470Ω이라는식으로 ) 표시되어있는것은이타입이다. 9개의리드 ( 다리 ) 가있으며, 저항값이인쇄된면에서보았을때, 맨좌측의리드가공통 (common) 리드이다. 또 4S470Ω 이라는식으로머리에 4S 를붙여표시하고있는저항어레이도있다. 이타입은리드가 8개로그림과같이독립된저항기가 4개내장되어있는것이다. 이저항기의정격전력은대략 1/8W 정도다. 이외에도캐패시터및다이오드등을어레이로하여이용되고있으며아래의사진과같은예이다.

28 5) 저항의 COLOR CODE 색갈및색명 제1색대 제2색대 제3색대제4색대 ( 승수 ) ( 오차 ) 흑색 갈색 % 적색 % 등색 황색 녹색 % 청색 % 자색 % 회색 백색 금색 % 은색 % 무색 + 20% 색갈및색명 제1색대제2색대제3색대제4색대제5색대 ( 승수 ) ( 승수 ) ( 오차 ) 굴기 전력 굴기 길이 1/8 W 2mm 3mm 길이 1/4 W 1/2 W 2mm 3mm 6mm 9mm

29 6) 옴의법칙 (Ohm s Law) 1826년 G.S. 옴이발견한물리학의기본법칙의하나로전압, 전류, 저항사이의관계를나타낸것이다. 즉전위차를 E, 전류의세기를 I, 전기저항을 R이라하면, E= I R의관계가성립한다. 균일한크기의물질에서 R는길이 l에비례하고단면적 S에반비례하며 R= ρ l /S이다. 여기서 ρ는물질고유의상수이며비저항이라하며, 옴의법칙을이용하여키르히호프의법칙이나콘덴서와인덕턴스를포함한교류회로의기초방정식을유도할수있다. 접촉저항 광석검파기 금속정류기 2극진공관 트랜지스터등의회로요소는이법칙을따르지않는다. I E R E I R E : 전압 I : 전류 R : 저항 E = I x R R = I E I = R E 그림 2-2 보조단위의기호와읽는법 기호 읽는법 배수 기호 읽는법 배수 기호 읽는법 배수 T tera D deca 0 10 n nano G giga 9 10 d deci p pico M mega 10 c centi 10 f femto 10 3 K kilo 10 m milli 10 a atto 10 2 H hecto 10 μ micro

30 (1) 저항의접속법 연결하는방법에는저항들을직렬로줄세우듯연결하는직렬연결법과병렬연결법그리고두가지를혼합한직병렬연결방법이있다. ⑴ 직렬연결 (Series Connection) E1 E2 E3 E4 En R1 R2 R3 R4 Rn I + - E 합성저항 Rt = R1 + R2 + R3 + R Rn E = E1 + E2 + E3 + E En 직렬회로에연결된각각의저항에는전압이강하되며, 각각의저항에걸리는전압의합은공급전압 E 와같고, 각각의저항에흐르는전류 (I) 는모두같다. ⑵ 병렬연결 (Parallel Connection) I E + - I1 I2 I3 R1 R2 R3 R1 R2 합성저항 Rt = R1. R2 R1+R2 합성저항 Rt = (R1. R2. R3) (R1.R2)+(R1.R2)+(R2.R3) I = I1 + I2 + I3 병렬회로에연결된각각의저항에걸리는전압은공급전압 (E) 로모두같으며, 각각의저항에흐르는전류의합은전체의전류 I 와같다.

31 ⑶ 직병렬연결 R2 R3 R4 R1,R2 의합성저항 R3,R4,R5 의합성저항 R1 R5 합성저항 R1. R2 Rt = + R1+R2 R3. R4. R5 (R3.R4)+(R3.R5)+(R4.R5) 직. 병렬회로로연결된합성저항은병렬로연결된회로의합성저항값을구한후다시직렬회로로서합성저항값을구한다. ⑷ 연습문제 4 kω 10 kω 470Ω 1.2 kω 3 kω 5.6 kω 3.9 kω 8 kω 5 kω 2.2 kω 1 MΩ 7 kω 2.2 kω 5.6 kω 22 kω 3 kω 470Ω 3.3 kω X =? 1.5 kω 1.5 kω 3 kω 3 kω 56Ω 2 kω 10 kω 15 kω

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36 2. 콘덴서 1) 정전기의저수지 - 콘덴서 전기를저장하는장치를콘덴서 ( 축전기 ) 라고한다라이덴병도콘덴서의일종인데 18 세기에네덜란드의라이덴시에서발명된것이다. 콘덴서는간단한전기부품의하나, 절연된두장의금속판을접근시켜마주보게한구조로로되어있다 그림처럼공기를절연체로하고두장의금속판을평행으로마주보게한평행판콘덴서의전지의양극과음극을연결한다. 그러나그대로는두장의극판은직접접촉하지않으므로폐회로는되지않을것이다. 그렇지만스위치 (S) 를넣는순간만은전류가흐른다 S를닫으면전지의양극이극판A에접속되어있기때문에 A의자유전자는전지의양극에끌려이동하여극판 A 는양으로대전한다이 A 의양전하때문에정전유도에의해극판 B의표면에는음전하가나타나게된다 극판 A 와 B 에는각각양과음의전하가저장된다. 이들의전하는 S 를영어도서로영향을받는인력때문에거기에머물러있다이것이콘덴서의원리이다 그림 2-3 콘덴서의구조

37 2) 콘덴서의기호및단위 ⑴ 기호 : C ⑵ 심벌 : ⑶ 단위 : 패러드 (farad) 를사용하고있으며 1 패러드는콘덴서에 1V 의전압을공급하여 1 쿨울롱의전하가충전되는콘덴서의용량을 1 패러드 (Farad :F) 라정했다. 실용단위로서 1 F 는너무크기때문에μF, pf를사용하고있다. 1 기본단위 : F ( 패러드 :Farad) 2 보조단위 : μf ( 마이크로패러드 ) = 10-6 F pf ( 피코패러드 ) -6 = 10 μf 3) 콘덴서의접속법콘덴서의연결하는방법에는저항과같이직렬로줄세우듯연결하는직렬연결법과병렬연결법그리고두가지를혼합한직병렬연결방법이있다. ⑴ 직렬연결 (Series Connection) 합성용량 C1 C2 C = C1. C2 C1 + C2 C1 C2 C3 (C1. C2. C2 ) Ct = (C1 C2) + (C2 C3) + (C1 C3) 용량이월등히큰콘덴서와적은콘덴서를직렬연결시에는용량이큰콘덴서는무시한다.

38 ⑵ 병렬연결 (Parallel Connection) C1 C2 C4 C3 Cn 합성용량 Ct = C1 + C2 + C3 + C4 + + Cn 용량이월등히큰콘덴서와적은콘덴서를병렬연결시에는용량이적은콘덴서는무시한다. ⑶ 직. 병렬연결 ( 혼합연결 ) 병렬로연결된콘덴서의합성용량을구한후직렬로연결된회로의합성용량값을구한다. C1 C3 C4 C1,C2 의합성용랼 C1,C2,C3 의합성용랼 C2 C5 Ca Cb 합성용량 Ca = C1 + C2 Cb = C3 +C4 + C5 Ct = Ca. Cb Ca + Cb

39 4) 콘덴서의기능및용도 (1) 콘덴서의기능콘덴서의기능은크게두가지로나눌수있습니다. 하나는전기를저장하거나방출하는축전지로서의기능과. 또하나는직류를통하지않는성질을이용하는기능입니다. 축전지로서의기능을이용한회로에는전원회로의평활회로나마이크로컴퓨터등의백업회로, 콘덴서의충방전에필요한시간을이용한타이머회로등이있습니다. 또한직류를차단하는성질을이용한회로에는특정주파수성분만을추출또는제거하는필터등이있으며주파수특성을고려해야하는회로에반드시필요한것입니다 (2) 콘덴서의주요용도교류를 - 다이오드와정류회로를구성하여 - 직류로만듬. 펄스를 --- 콘덴서의충전시간을이용해서 --- 시간지연을만듬. 여러신호중에서 --- 저항과함께구성하여 --- 저주파신호만을꺼냄. 여러신호중에서 --- 저항과함께구성하여 --- 고주파수신호만을꺼냄.

40 5) 콘덴서용도및용량환산방법 (1) 콘덴서의사용용도 1 높은주파수일수록적은저항이필요할때 2 전류의위상을빠르게하고자할때 3 L성분을제거하고자할때 4AC만을얻고자할때 ( 또는DC만을얻고자할때 ) 5 특정한주파수를선택하고자할때 6 순간적으로진동하는세력을없애고자할때 7 잡음을제거하고자할때 8 적당한시정수를얻고자할때 9 주파수특성을개선하고자할때 ( 음질개선 ) 10 전기를담아두고자할때 (2) 콘덴서의용량표시 전해콘덴서와일부의 Capacitor는용량을직접표시하고있으나세라믹콘덴서및마일라콘덴서종류는암호로서표시하고있으며일부는 Color ( 색깔저항과같음 ) 로용량을표시하기도한다. 아래의콘덴서의예를보면첫째와둘째자리의숫자를그대로두고셋째자리수는승수로서 10의몇승으로곱하고용량의단위는pF로한다. 이것을다시μF단위로환산하여읽으며승수가 1이하또는없을경우에는그냥pF로읽는다.

41 6) 콘덴서의종류 ⑴ 전해콘덴서 ( 케미콘 ) 케미콘 (Chemical condenser) 이라고도부른다. 이콘덴서는유전체로얇은산화막을사용하고, 전극을얇게할수있어콘덴서의체적에비해큰용량을얻을수있다. 특징은극성이있다는점이다. 또허용전압, 용량도표시하고있다. 극성을잘못접속하거나, 전압이너무높으면콘덴서가파열되고만다. 이콘덴서는 1 μf부터수천μf, 수만μF까지의비교적큰용량이있으며, 주로전원의평활회로, 저주파바이패스등의용도에사용된다. 전해콘덴서의전극은 Θ 의기호를전극에표시하고있다. ⑵ 수퍼콘덴서 아래사진의콘덴서는슈퍼커패시터 (Super Capacity) 라는대용량의 0.47F (470,000μF) 초대용량콘덴서이다. 이와같은대용량의콘덴서를전원회로등에사용할때에는각별한주의가필요하다. 충전이안되어있을때에는전류가계속유입하므로정류기 ( 다이오드 ) 등이과전류로인해파괴되는경우가있기때문이다. 통상적인전원회로의평활콘덴서는 1,000μF정도로순간적으로충전되지만, 대용량콘덴서를사용하면충전이완료되기까지회로가쇼트되어있는것과같으므로보호회로를설치하지않으면위험하다.

42 ⑶ 탄탈콘덴서탄탈콘덴서 (tantalum condenser) 라고도부르며, 전극에탄탈륨이라는재료를사용하고있는전해콘덴서이다. 온도특성, 주파수특성모두전해콘덴서보다우수하다. 알루미늄전해콘덴서는크라프트 (Kraft) 지등에전해액이스며들게한것을금속알루미늄으로삽입하여감아붙인구조로되어있지만, 탄탈전해콘덴서의경우는 Tantalum powder 를소결하여굳혔을때에나오는빈틈을이용하는구조로되어있다. 이콘덴서도극성이있으며, 전해콘덴서와달리 의기호로전극을표시하고있다. ⑷ 스티롤콘덴서전극간의유전체로폴리스티렌 (polystyrene) 필름을사용한다. 이콘덴서는필름을감은구조이므로인덕턴스성분이크다. 따라서고주파에는사용할수없으며, 수백 khz 이하의필터회로나타이밍회로등에흔히사용된다 ⑸ 세라믹콘덴서 세라믹콘덴서는유전체로티탄산바륨 (Titanium-Barium) 과같은유전율이큰재료가사용되고있다. 이콘덴서는인덕턴스가적어고주파특성이양호하다는특징을가지고있어, 고주파의바이패스회로에많이사용된다. 세라믹은강유전체의물질로아날로그신호계회로에사용하면신호에일그러짐이나옴으로이와같은회로에는사용할수없다.

43 ⑹ 적층세라믹콘덴서 이콘덴서는주파수특성이양호하고, 소형이라는점때문에디지털회로에바이패스용으로많이사용된다. 온도특성도양호하므로온도변화를꺼려하는회로에도사용된다. ⑺ 폴리에스테르필름콘덴서 ( 마일러콘덴서 ) 마일러 (Mylar) 콘덴서라고도하며, 얇은폴리에스테르 (polyester) 필름을양측에서금속으로삽입하여, 원통형으로감은것이다. 저가격으로사용하기쉽지만, 높은정밀도는기대할수없다. 오차는대략 ±5% 에서 ±10% 정도이다. 전극의극성은없다. ⑻ 폴리프로필렌콘덴서마일러콘덴서보다높은정밀도가요구되는경우에사용한다. 유전체재료는폴리프로필렌 (polypropylene) 필름을사용하며, 100kHz 이하의주파수에서사용하면거의용량의변화가없다.

44 ⑼ 마이카콘덴서 작고안정성이우수하며, 주파수특성도양호하기때문에, 고주파에서의공진회로나필터회로등에사용된다. 그리고절연내압도우수하여고압회로에도사용된다. 예전에는진공관식무선송신기등에는흔히사용되었었다. ⑽ 메털라이즈폴리에스테르콘덴서 (METARLIZED POLYESTER CONDENSER) Polyester Film 에 Aluminum 을증착한것을나선형으로감고, 수지도료 ( 樹脂塗料 ) 로 Taping 한구조로되어있다. 유전체손실도크기때문에대전류의용도에는좋지않다. ⑾ 가변콘덴서 (Variable Capacitance) 용량을변화시킬수있는콘덴서이며주파수선국 ( 조정 ) 등에사용한다용량을변화시킬수있는콘덴서이며, 주파수선국 ( 조정 ) 등에사용한다. 아래의위쪽사진은바리콘이라부르는가변용량콘덴서로라디오의튜너등에사용된다. 아래쪽의 2 개의사진은트리머 (trimmer) 라부르는가변용량콘덴서이며, 유전체로세라믹 ( 자기 ) 를사용하고있다. 그외에도폴리에스테르필름등을유전체로사용한것도있다.

45 ⑿ 칩콘덴서 (Chip Capacitor) 칩저항과같이칩콘덴서도제품의소형화로많이공급되고있으며칩콘덴서의종류도앞에서학습한캐패시터와같이필름형, 탄탈, 전해콘덴서등이있다. 칩콘덴서의용량도암호화하여표기하였다. 아래의위쪽사진은칩콘덴서의내부구조와탄탈과전해콘덴서의사진이다. ( 칩콘덴서의구조 ) ( 칩탄탈콘덴서 ) ( 칩전해콘덴서 )

46 ( 칩콘덴서의 Part No 예 )

47 TUBULAR CAPACITOR (CN/CX) CAPACITOR 종류별용량및내압비교 CC,CK<CQ<PP, MP, MPP< CE 바탕색 1,2 색띠 3 색띠 5 색띠 정격 DC 전압수 ( 數 ) 승수 ( 數 ) 온도특성 바탕색 제 4 색띠 色 特性 연두 :50V 분홍 :16V,25V 오차 ( 誤差 ) 금색 :J (± 5%) 은색 :K (±10%) 백은 SL B 구분법 F 특성이고허용오차가 Z( 白色 ) 일때는 25V임 ( 예 ) 10,000PF 22,000PF F 특성은無色이니까색띠는 4 本임. 흑색 :M (±20%) 회색 :N (±30%) 백색 :Z (± 80%) 20 ( 예외 ) F473Z, F104Z에대해서는허용오차를나타내는 Z의 COLOR CODE로표시되어있지않아색띠는 3 本으로되어있음 갈흑황자회 Y CH RH UJ X 無色 F

48 3. 코일 (Coil) 1) 코일의심볼과모양 ⑴ 코일의심벌 : ⑵ 여러가지코일의모양 2) 코일의사용목적 1 높은주파수일수록큰저항이필요할때 2 전압의위상을빠르게하고자할때 ( 전류의위상을늦게함 ). 3 콘덴서성분을제거하고자할때 4 특정한주파수를선택하고자할때 5DC만을얻고자할때 (AC만을얻고자할때) 6 순간적으로높은전압을얻고자할때 7 잡음을제거할때 8 적당한시정수 (time constant) 를얻고자할때 (R을대신이용하는경우가많음 ) 9 주파수특성을개선하고자할때 (R을대신이용하는경우가많음 )

49 2) 코일 (Coil ) 기호 3-1. 기호 : 단위 : H ( Henly ) 3-2. COIL 종류 a H-Linearity Coil : 반드시극성확인要 bchoke Coil Marking cpeaking Coil 청 회 F Red Line 은 금 = 6.8μH±10% d Line Filter : 교류의 Noise 성분을제거하는역할 (Start-Finish 방향확인 ) e Bead Core ( Ferrite Core) P / N : A ( B F D R 2 F G ) 높이ᄃᄀᄂᄃᄅ ᄀ : 雙奉 (Double) ᄂ직경 ᄅ : 수직 (RadialType) ㄱ ) D Double, S Single ㄷ ) 10 Core 의길이가 10 mm 란뜻 14 Core 의길이가 14 mm 란뜻 50 Core 의길이가 5 mm 란뜻 ㄴ ) 35 Core의직경이 3.5 mm란뜻ㄹ ) R Radial Type 25 Core 의직경이 2.5 mm 란뜻 A Axial Type

50 3) 인덕턴스와헨리 단일코일에전류의변화율이매초 1Ampere일때 1[V] 의역기전력이발생할경우의자기인덕턴스를 1헨리 (H) 라한다. 많이쓰이는단일 Coil의인덕턴스는 0.1uH 100mH정도이다. 이러한인덕턴스는교류전류의흐름을방해하는저항성분을유도성저항이라고하며유도성저항 (XL) 은인덕턴스의값이클수록, 주파수가높을수록크다. 또한역기전압은항상공급전압과반대방향으로발생하여전류의흐름을방해하며코일에정현파를공급했을때코일양단에발생하는역기전압은 e = ⅰ2πfL 된다.` XL = 2 π f L (Ω) 4) 코일의성질 ⑴ 전류의변화를안정시키려고하는성질이있다 ( 자기유도작용 ) 코일에전류가흐르려고하면코일은전류를흘리지않으려고하고, 전류가감소하면계속흘리려고하는성질이다. 이것을 [ 렌츠의법칙 ] 이라부르는데, 전자유도작용에의해회로에발생하는유도전류는유도작용을일으키는자속의변화를방해하는방향으로흐른다는것이다. ⑵ 상호유도작용이있다 두코일을가까이하고한쪽코일에변화하는전류 ( 교류 ) 를공급하면변화하는자력선이발생하여다른쪽코일에의해자력선이쇄교되어전압이유도되는데이러한작용을상호유도작용이라한다. Transformer의예 E1 : 입력전압 N1 : 1차코일회전수 E2 : 출력전압 N2 : 2차코일회전수 Sw Sw2 E1 E2 N1 N2 E1 : E2 = N1 : N2

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53 4. 반도체 (Semiconductor) 1) 반도체의성질일반적으로동. 주석같은금속은저항이작아전기를잘통하는성질이있어도체 (Conductor) 라하고, 운모, 베이크라이트같은것은저항이커서전기가통하기힘든성질을가지고있어절연체 (Insulator) 라고한다. 게르마늄이나실리콘등은도체와절연물의중간인고유저항을가지고있기때문에반도체라불리우며, 이반도체는온도에의한저항의변화가금속과는반대이며, 금속은온도가올라가면저항치가증가하지만반도체는온도가올라가면저항치가작아지는부온도계수의물질이다. 전기적인물체의성질 전기적인물체의성질을본다면크게세가지로나누어볼수있다 1 도체 : 전기가잘통하는물체 2 부도체 : 전기가통하지않는물체 3 반도체 : 전기가잘통하는물체와통하지않는물체의중간성질을갖는물체 종류성질비고 도 체 물체의내부에자유전자가많아서전류의흐름에저항이적어전기가잘통하는물체 금속, 소금, 산, 알칼리의수용액, 인체, 대지등 부도체 물체의내부에자유전자가거의없어서전류의흐름에저항이심해전기가거의통하기어려운물체 건조한공기, 유리, 에보나이트, 파라핀, 운모, 수정, 고무, 프라스틱등 반도체 평상시에는자유전자가거의없다가외부에서에너지가공급되면원자의핵에구속되었던전자가자기의궤도에서탈출되어자유전자가많아져전류가흐르기쉬운상태로되는물체 이산화동, 세리움, 게르마늄 (Ge), 실리콘 (Si), 홍아연광, 홍동광등

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58 ⑶ 발광다이오드 (LED: Light Emitted Diode) : LED 는순방향전류가흐를때빛을발생시킨다. 적색과녹색이많지만, 청색을발광하는 LED 와한개의 LED 에적색과녹색의것이함께들어있는것도있어하나씩점등시키면적색또는녹색으로발광하고, 두개를동시에점등시키면오렌지색으로발광한다. LED 의극성의확인방법은리드선이긴쪽이애노드극, 짧은쪽이캐소드극이다. LED 는순방향의전압강하가 2[V] 로일정하며 LED 의발광하는빛의색깔은불순물의첨가방법에따라다르다. ⑷ 가변용량다이오드 (Variable Capacitance Diode ) : 반도체다이오드에역전압 ( 逆電壓 ) 을가하면전극사이에는전류가거의흐르지않고정전용량만나타난다. 정전용량값은역전압의크기에의해변화한다. ⑸ 포토다이오드 (Photo Diode) : 포토다이오드는광자를반도체표면에입사하여캐리어의농도를증가시킬수있도록하였다. 따라서입사된빛의세기에따라서역포화전류가비례하게되며, 빛을차단하였을때흐르는전류를암 (dark) 전류라고한다. ⑹ 브리지다이오드 (Bridge Diode) : ⑹ 브리지다이오드 (Bridge Diode) : 교류전압을직류전압으로바꾸기위해서정류용다이오드를 4 개조합하여전파정류를할수있도록구성한다이오드를브리지다이오드 (Bridge Diode) 라고한다.

59 5)Diode ( D / ZD ) : 극성확인要 a 기호 : - + b Diode 종류 Cathode Anode ㄱ ) 정류 Diode ( Rectifier Diode ) 품 명 내 압 품 명 내 압 IN 4001 IN 4002 IN 4003 IN 4004 IN 4005 IN 4006 IN V 100V 200V 400V 600V 800V 1000V RGP 10D RGP 10G RGP 10J RGP 10K RGP 10M BYD 33D BYD 33G BYD 33J BYD 33K BYD 33M BYD 33V 200V 400V 600V 800V 1000V 1400V ㄴ ) Switching Diode ㄷ ) Zener Diode 품명형상 품명 Zener 전압 1S2471 1S2473 1SS83 (HITACHI) 1SS131 1SS133 GN BK YL BL 250V BK YL 90V MTZ 3.6B 3.6V MTZ 4.3B 4.3V MTZ 5.1B 5.1V MTZ 5.6B 5.6V MTZ 7.5B 7.5V MTZ 8.2B 8.2V MTZ 9.1B 9.1V MTZ 11B 11V MTZ 27B 27V * ROHM-K 기준 * ROHM-K 기준

60 6. 트랜지스터 (Transistor) r) 트랜지스터는그림 2-5 와같이 P 형반도체 2 개로 N 형반도체를샌드위치모양으로감싼접합구조로되어있는트랜지스터를 PNP 형 TR, 반대로 N 형반도체 2 개로 P 형반도체를접합한트랜지스터를 NPN 형 TR 이라고한다. 이 TR 은스위칭작용과증폭작용에사용하고있다. P N P N P N (PNP 형 TR) ( 콜렉터 ) ( 에미터 ) (NPN 형 TR) ( 콜렉터 ) ( 에미터 ) ( 베이스 ) ( 베이스 ) 그림 2-5 TR 의구조 1) 트랜지스터의외관 TO-92 형 TO-220 형 TO-220 형 TO-3P(L) 형 TO-3(CAN) 형 <TR 의외관 >

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62 3) 트랜지스터의명명법

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64 5) FET(Fled Effect Transistor) (1)FET특성 FET는다수반송자 ( 정공, 전자 ) 에의해전류가흐르는전압제어형의반도체 소자로서입력임피던스가매우매우크고 TR에비해잡음발생이작고열에 강하다. FET는종류에만드는방법에따라서접합형과 MOS형 FET가있으며, 채널에따라서전류의통로가 N형인 N채널 FET와 P형인 P채널 FET가있다. (2)FET 구조와심벌 D D D 드레인 G G P(N) 형 P(N) 형 S S G 게이트 G 게이트 D D G1 G2 G1 G2 S S S 소오스 [N채널] [P채널] (3)N채널 FET의동작 1 아래그림의 (a) 와같이드레인전압 Vds를공급하면 N형반도체내의과잉 전자가소오스 (Source) 전극 S 에서드레인 (Drain) 전극 D 로이동하여드레인 전류 (Id) 가흐른다. 2 이때아래그림의 (b) 와같이게이트 (Gate) 와소오스간에역방향의게이트전압 (Vgs) 을가하면게이트의 (-) 전압에의해서 N채널내의전자가반발하여통로가 좁아져서드레인전류 (Id) 는감소된다. 3 즉게이트전압으로드레인전류가제어되는전압제어동작을한다. 4 P채널 FET는가하는전압의극성이반대이며정공이전류의반송자가된다. D D P형 P형 + P형 P형 + G N 형 S G Vds - Vgs G N 형 S G Vds - (a) (b)

65 7. IC (Integrated Circuit) IC 는 Integrated Circuit 의약어로서부품을모아놓은회로, 즉회로로서조합된하나의부품을말한다. 1) 디지털 IC 의분류 1 범용 ( 디지털 ) 로직 IC : 가장일반적으로사용되는로직 IC이며 TTL, C-MOS 로직으로도부른다. 2전용LSI (large scale integration) : IC화의규모가큰LSI라불리는것이며현재컴퓨터에사용되고 CPU (Central Processing Unit) 나메모리 (Memory) IC, 그것에각종의전용기능을가지고있는시스템 (SYSTEM) 규모의 IC 등이있다. 2) 집적도에따른분류 1 SSI (Small Scale Integration) : 소규모집적회로 2 MSI (Medium Scale Integration): 중규모집적회로 3 LSI (Large Scale Integration): 대규모집적회로 4 VLSI (Very Large Scale Integration): 초대규모집적회로 (TR 10만개이상 ) 3) 세대별소자의발달과정 1 제 1 세대 : 진공관과릴레이 2 제 2 세대 : 트랜지스터와다이오드 3 제 3 세대 : IC 의출현 4 제 4 세대 : LSI 와 VLSI 의출현

66 4) IC 형태의분류 ⑴ 플래트형 (FP) ⑵ 듀얼인라인형패케이지 (DIP) ⑶ 싱글인라인형패케이지 (SIP) ⑷ 핀그리드어레이형 (PGA) ⑸ 십캐리어형 (CC) 5) IC 의장점 1 회로를최소형으로할수있다. 2 신뢰성이높아진다. 3 회로를구성하는부분품, 상호간의접속 ( 납땜등 ) 은고장원인으로서큰비율을차지하지만 IC 는이결점을없앨수있다. 4 성능에비해값이싸다. IC 방향식별방법 ( Integrated Circuit / 集積回路 ) : 방향확인要 a IC 의방향 b HIC (Hybrid - IC / 混成集積回路 ) 1

67 참고자료 TTL(Transistor-Transistor Logic) : 트랜지스터-트랜지스터논리회로 -가장많이사용, 가격저렴 -팬아웃 (fan-out) 이많이얻어진다 -출력임피던스도낮아현재가장품종이풍부하고널리사용됨. -전력소비의점에서 LS-TTL( 저전력, 고속형 ) 등으로대치 -동작속도가빠르다 - 멀티이미터회로구성이므로집적도가높다 -DTL과혼용할수있다 -잡음여유도가작아온도의영향을많이받는다. -소비전력이작다 -전달지연시간 : 9.5ns -평균전력소비 : 2mW ECL(Emitter-Coupled Logic) : 이미터결합논리회로 - 빠른스위칭속도 -전력소비많다 -잡음허용치 : 0.25V -구동능력 : 25 -전력소모 25mW -전달지연시간 : 2ns MOS(Metal-Oxide Semiconductor) : 금속산화막반도체 -PMOS, NMOS -높은집적도 -소비전력이적다 -잡음여유도크다 -응답속도가저속도이다 -NMOS가 PMOS보다동작속도가빠름 -전달지연시간 : 100ns - 잡음허용치 : 2V -구동능력 : 50 -전력소비 : 1mV CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) : 상보형 MOS -PMOS, NMOS 동시사용 -MOS방식에비하여전력소비와동작속도가개선되나집적도가낮다 -소비전력이극히작다 -잡음여유도가크다 -전원전압범위가넓다 -PMOS형보다제조공정이복잡하고값이비싸다 -트랜지스터보다동작속도가빠르다 -전력소모 : 12mW -동작속도 : 30ns - 잡음허용치 :15V 1.5V * 잡음허용치 ( 잡음여유도 ) : 입력에허용되는잡음전압의변동값 * 팬아웃 (fan-out) : 출력단자를가지고있는개수

68 8. 기타반도체 1) 다이리스터 (SCR : Silicon Control Rectifier) ⑴SCR의구조및원리 1 PNPN Diode에게이트전극을붙인것으로애노드나캐소드에순방향전압이걸리고게이트에신호를가하면애노드, 캐소드가도통되며전류가흐른다. 2 게이트에가하는신호를트리거신호라하며이신호의위상을조정하면애노드캐소드간에흐르는전류를조절할수있다. 3 조명등의밝기조절과 DC Motor의속도조절등자동제어회로에사용된다. 애노드 애노드 P N N P 게이트 게이트 캐소드 캐소드 그림 2-9 SCR 의구조 ⑵ SCR 의원리 1 SCR의내부구조는 PNP TR과 NPN TR이상호연결된것과같다. 2 심볼은아래와같이애노드 (A), 캐소드 (K), 게이트 (G) 로구분한다. 3 애노드에, 캐소드에 Θ 를공급해도 2개의 TR이전류는흐르지않는다. 4 게이트에 전압을걸어주어야 2개의 TR은전류가흐른다. 애노드 (A) A 게이트 (G) 캐소드 (K) K G 그림 2-9 SCR 의심볼비교

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70 ⑸ SCR 양부판정법 테스터로 SCR를체크방법 1 G- K = 15Ω~20Ω 2A-K = 3G-A = 4 A- K = A-G 접속후 OFF(ON 상태유지 ) 그림 2-11 양부판정법 ⑹SCR 전극찾는방법 회로실험기를 R 1의레인지로하고각단자간의순방향저항을측정해보면한방향으로도통되는전극이있다. 그상태에서흑색리드봉이접속된전극이게이트 [G] 고, 적색리드봉이접속된전극이캐소드 [K] 이다. 그리고나머지한개의전극이애노드 [A] 전극이다. 그림 3-14은 SCR의측정도이며캐소드에적색리드봉, 애노드에흑색리드봉을접속하면저항은무한대를지시하며이때애노드와게이트를순간적으로단락하면애노드와캐소드가도통되며게이트리드선을떼어도도통상태를유지하여야된다. 만약게이트에전압을가하여애노드와캐소드가도통되지않거나일시적으로도통되었다가차단되는것은불량이라고판정한다.

71 2) TRIAC(Triode Thyristor) ⑴ TRIAC의구조및특성가 TRIAC은 3단자반도체스위치이며, 쌍방향소자이다. 교류전파제어가가능하며게이트 (G) 신호에 나 Θ 어느신호를가해도동작되는소자다. 나 TRIAC 은소신호 ( 게이트신호 ) 로대신호 TRIAC T1-T2 T2 간의 AC 전류를제어하는쌍방향스위치소자이다. 다 TRIAC은 SCR을 2개역병렬로접속한것과같은구조를가지고있다. 라 SCR과특성동작원리등이거의같으나 SCR은단방향으로동작되나 TRIAC은쌍방향이다. 마 SCR은직류부하에사용할수있으나 TRIAC은교류를사용할수있다. ⑵ TRIAC 의동작원리및양부판정 TRIAC 은 SCR 과마찬가지로직류에대해서는유지전류특성이있다. 일단도통상태가되면게이트전압을제거하여도도통상태가지속되고교류전파제어가가능하므로전력제어에적합하다. 테스터로 TRIAC 를체크방법 1 T1-G = 15Ω~20Ω 2 T1-T2 = 3 T2-G = 4 T1-T2 = T2-G = 접속후 OFF(ON 상태유지 ) 가회로시험기의레인지 R 1 에놓고게이트와 T1 간에리드봉을접속시키면극성에관계없이 15~20(Ω) 정도의저항을지시하고, 게이트는실물에표시되어있으며방열판과연결되어있는단자가 T2이다. 나 T1과 T2 간에는저항값이무한대를지시하며그상태에서게이트에 전압을인가하면 T1과 T2사이에통전상태가되고게이트의전압을떼어도도통상태는그대로유지된다. 다회로시험기의리드봉을위의나에서와의반대로접속하고게이트에 Θ의전압을가하여도 TRIAC은같은상태로동작된다. 라측정순서나, 다에서게이트전압을 Θ 로바꿔측정하여 T1, T2 사이의도통상태를검사한다. 마상기측정에서 T1, T2가도통되고게이트전압을떼었을때도통상태가유지되면양품이고그외에는불량품이다. 바 TRIAC 은 T1,T2 양단자의저항값이무한대를지시하여야하며어느방향으로도도통상태를지시하여서는안된다.

72 3) 수광소자 (CDS) 빛에의해저항값이변화하는부품이며, 카드뮴등은빛이닿으면저항값이작아진다. 수광감도, 크기, 저항값등에따라서여러종류가있다. 아래의사진은원통형으로생겼으며직경이 8mm, 높이가 4mm의크기로, 빛이닿지않을때에는저항값이 2MΩ 정도고빛이닿으면 200Ω 정도로저항값이변화한다 4) 써미스터 (Thermistor) 코발트, 구리, 망간, 철, 니켈, 티탄등의산화물을적당한저항률과온도계수를가지도록 2~3종류혼합하여소결 ( 燒結 ) 한반도체로서크기는깨알만한것에서부터동전크기만한것까지여러종류가있다. 써미스터는열용량이적어서미소한온도변화에도급격한저항변화가생기므로온도제어용센서로많이이용되고있다. 그리고어떤온도에서저항값이급변하는것을 CTR (Critical Tempe rature Resistor) 라한다.

73 5) 바리스터 소자에가하는전압에따라서저항값이변화한다. 전압이증가하면저항값은감소하는특성을갖고있으며주로과전압보호회로에많이사용한다.

74 제 3 장스위칭과증폭회로 1. 트랜지스터의전기적특성 Vceo : 베이스를오픈했을때에콜렉터와에미터에걸리는최대전압. VCE로도표시한다. Ic : 최대콜렉터전류. Pc : 온도 (Ta)=25 에서연속해서소비시킬수있는최대콜렉터손실 ( 방열기가없을때 ) hfe : 에미터접지에서의직류에대한전류증폭률 (Ic Ib). ft : 주파수를높여가면증폭능력이저하하는데, 베이스전류 (Ib) 와콜렉터전류 (Ic) 가같아지는주파수. [ 직류증폭을할수없게되는주파수 ( 트랜지션주파수 )] 항목 2SC1815 2SD880 Vceo(V) Ic(mA) Pc(mW) hfe ~700 3A 30W 60~300 ft(mhz) 트랜지스터의전압조건 그림 3-1 TR 의전기적특성의예 1 베이스와에미터사이는순방향전압 2 베이스와콜렉터사이는역방향전압 3 전극간의전압조건 : NPN TR 의전압조건 (c > b > e) PNP TR의전압조건 (e > b > c) 4 TR의 Bias전압 ( 베이스와에미터간의순방향전압 ) : 0.4 ~ 0.8V이나통상 0.7V이다. b 3.8V c b 2.9V c 4.5V e 2.2V e (PNP 형 TR) (NPN 형 TR) 그림 3-2TR 의전압조건

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76 MOTOR 구동회로의예 Vcc Relay AC High R1 B C M R2 E Lamp 구동회로의예 Vcc TR1 R1 R2 Lamp1 TR2 + C1 TR3 R3 High Low R4 R5 Lamp2 R6 TR4 + C2

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82 3) 트랜지스터의접지방식 전기회로는입력단자 2개와출력단자 2개로 4단자로구성되지만 TR은 3 단자뿐임으로 1개의단자는공통이되어야한다. 따라서트랜지스터증폭회로에서는어떤단자가공통이되는가에따라서그림 3-6 과같이에미터접지회로, 베이스접지회로, 콜렉터접지회로로불려지고있다. C E C E B B 입력출력입력출력입력출력 E B C 공통 ( 접지 ) 공통 ( 접지 ) 공통 ( 접지 ) 그림 3-6 TR 의접지방식 ⑴ 에미터접지방식 특징 : 입력과출력의위상차 180 ( 역위상 ) 전압전류증폭도가크다. 입출력임피던스가중간이다. 임피던스매칭이쉬워가장많이사용한다. ⑵ 베이스접지방식 특징 : 입력과출력의위상차 0 ( 동위상 ) 전압증폭도가크다. 입력임피던스는낮고출력임피던스가높다. 출력임피던스가높고차단주파수가높기때문에고주파증폭단에많이사용한다. Ic 99 전류증폭률 : α= = = 0.99 Ie 100 (1 보다작다 )

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87 6) 전력증폭회로 전력증폭기는 TR의 Bias를걸어주는정도를갖고분류하는데 A급또는 B급 Push-Pull 회로가많이사용되고있다. 이때 A급의증폭기일경우직렬부하시 12.5%, 병렬부하시 25% 그리고 B 급 P-P P 경우 78.5% 이상의효율이얻어진다고한다. Vbe2 TR1 Vbe1 Cross Over Vbe2 TR1 Vbe1 TR1 C Vcc Bias Bias 부하 TR2 TR2 TR2 B 급증폭 AB 급증폭 회로도 ⑴ Push-Pull AMP Push-Pull Amp란출력 (TR) 단의동작이서로밀고당겨준다는의미가있다. 주증폭기의일반적인최종단의전력증폭회로는트랜지스터를사용한 Push-Pull회로가많이사용하고있다. 그림 3-10의 와같이출력TR은부하에대하여직력로동작하고, 부하는직류전원에대하여병렬로연결된 DEPP(Double Ended Push Pull) 회로와그림 3-10의 와같이출력TR이부하에대해서병렬로연결되고전원에대해서는직렬로접속된 SEPP(Single Ended Push Pull) 방식이있다. 또한 SEPP 회로는 DEPP 회로에비해서부하의값을작게할수있음으로서출력트랜스를사용하지않고 Speaker를직접트랜지스터와결합시켜작동하는 OTL(Output Transformer Less) 회로를만들수있다는장점이있다. TR1 TR1 TR1 Vcc 부하 부하 Vcc 2 Vcc 2 부하 Vcc TR2 TR2 TR2 DEPP 회로 SEPP 회로 OTL 회로 그림 3-10 전력증폭회로의출력방식

88 Push-Pull Pull AMP 의최대출력 A TR1 Ic 0 Vce Vce TR1 Vcc Vc TR2 B C Vce 포화 RL TR2 TR1의동작번위는 A점에서 0점까지이고, TR2의동작범위는 B점에서 0점까지가된다. 여기서최대출력전압 (Vc max) 과최대출력전류 (Ic max) 를구하면, Vcc Vcc Vc max = [v], Ic max = [A] 2 2RL 가된다. 따라서 Vc max와 Ic max는실효값을나타냄으로최대출력을나타내는공식은 =Vc Vcc Vcc Vcc 2 최대출력 Ic가됨으로 Po max = = RL 8RL 이때 TR 의포화전압은 1[V] 이하임으로무시한다. 다링턴접속 (Darlington Connection) 과등가접속의차이 Ic Ic Ib Ib Ie Ie Ic=Ib(hfe1+hfe2+hfe1.hfe2) Ie=Ib(1+hfe1+hfe2+hfe1.hfe2) Ic=(1+hfe1+hfe1.hfe2) Ie=hfe1+Ib(1+hfe2) 다링턴접속 NPN 등가접속 PNP 등가접속

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91 ⑶ 전파의분류 전자파에는가시광선, X 선, Γ 선등이포함되어있지만, 보통전파라고하면주파수가 30 khz에서 3000 GHz의범위를말하며, 주파수에따라그성질이다를뿐만아니라용도도다르기때문에그림과같이분류한다. (4) 전파의주파수, 파장 전파는안테나에흐르는고주파전류에의해서만들어지므로전파의파형은고주파의파형과같게된다 전파는 1 초간에 3 억 m(30 만 Km) 의속도로진행한다 전파의세기를세로축으로진행거리를가로축으로하여그려보면좌측그림과같은파형이된다. 전파가한번진동하는길이, 즉하나의산에서이웃산까지, 또골짜기에서이웃골짜기까지의거리를파장이라한다. 또파동을일으키는한파장의진동을 1 사이클이라하고 1 초간사이클이몇번반복하는가를주파수라한다. 주파수의단위는헤르쯔 (Hz) 가사용된다

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95 3. 변조와측파대 방송국에서음악이나음성또는영상을마이크로폰과카메라로음성 ( 영상 ) 전류로바꾸어이전류를고주파전류에실어서전파로서송신안테나에서보낸다. 고주파전류에음성 ( 영상 ) 전류를실어주는것을변조 (Modulation) 라하며, 이고주파전류를반송파 (Carrier) 라하고음성 ( 영상 ) 전류를변조신호라한다. 고주파전류의진폭을음성 ( 영상 ) 전류의진폭에따라변화시키는방식으로변조파는공진회로의성질에의해아래그림의변조파의파형과같이된다. 1) 진폭변조 (Amplitude Modulation) 반송파 ( 고주파 ) TR C L L,C 는반송파에공진시킨다 RL( 부하 ) fc T2 R1 R2 Re Ce2 진폭변조회로와신호 Ce1 변조파 ( 고주파 ) fs Vcc 신호파 ( 저주파 ) T1 Ic 교류부하선 Ic C il L 콜렉터전류파형 Vcc fc = 0 fs = 0 fc 0 fs = 0 fc 0 fs 0 ( 그림 ) 진폭변조회로와변조파형 i 공진회로의성질

96 이때 fs[ Hz ] 의신호파를 fc[ Hz ] 의반송파로진폭변조했을때스팩트럼선도는그림 4-6 과같이되어있는데, 반송파신호 0 외에 fc+fs 의주파수와 fc-fs 의주파수가생기게되는데이주파수를 (Side band) 라부르며 fc+fs 주파수를상측파대라고하며 fc-fs 를하측파대라고한다. 점유대역폭 fc-fs fc fc+fs 그림 4-6 주파수스팩트럼선도 (frequency spectrum diagram) 변조도진폭변조회로에서변조후의파형이그림 4-7과같이되었을때, 그변조의정도를변조도라고하며 m을약어로사용한다. 변조도는보통 m<1 이되게하고있으며 m>1 이되면과변조라고하며일시적으로출력이 0 이된다. Vcm Vsm Vsm m = x 100 [%] Vcm 그림 4-7 변조도 2) 주파수변조 (Frequency Modulation) 변조신호에따라고주파전류의주파수를변화시키는방식이다. 변조신호에따라주파수가변화하는것을주파수편이라고하며, 주파수변조도는주파수편이가최대주파수편이에달했을때를변조율을 100% 로하고있다. 주파수편이는 FM파가변조되지않았을때의주파수와변조후의주파수차, 즉반송파의주파수의변조주파수차를말한다. 주파수편이는변조신호의진폭이클수록커지고작을수록작아진다. 주파수편이의최대주파수를최대주파수편이 Δf라하며, 현재 FM방송에서는 +75kHz로규정하고있다.

97 L2 변조파 (FM 파 ) C2 TR1 R2 TR2 C1 L1 C5 C4 콜피츠발진회로 신호파 fs R1 Ce1 Ce2 Re1 C3 C6 R3 Re2 R4 Vcc 그림 4-8 주파수변조회로와변조파형 그림 4-8 은간단한직접주파수변조를한예를보인것이다. 이원리를응용한것으로는 FM 무선마이크로폰 (wireless microphone) 등이있다. 주파수변조에서도진폭변조와마찬가지로측파대 (Side band) 가발생한다. 3) 펄스파변조 (Pulse Modulation) 펄스변. 복조방법은디지털기술을이용함으로써복조때신호의재생능력이탁월하고, 반도체제조기술의발달로이변조장치의 IC화가이루어지는등큰장점이있어, 통신에서뿐만아니라콤팩트디스크와계측제어장치등과같은분야에매우넓게응용되고있다. 또, 오늘날그실용화가급격히이루어지고있는디지털통신기술의기초가되고있다. 1 펄스진폭변조 (Pulse Amplitude Mod.) 그림 4-9와같이신호레벨에따라펄스의진폭을변화시키는것을말한다. 펄스진폭변조 PAM 그림 4-9 펄스진폭변조파형

98 2 펄스폭변조 (Pulse Width Mod.) 그림 4-10 과같이신호레벨에따라펄스폭을변화시킨다. 펄스폭변조 PWM 그림 4-10 펄스폭변조파형 3 펄스수변조 (Pulse Numeric Mod.) 그림 4-11 과같이신호레벨에따라서펄스수를변화시킨다. 신호레벨이크면펄스수가많아진다. 펄스수변조 PNM 그림 4-11 펄스수변조파형 4 펄스부호변조 (Pulse Code Mod.) 신호레벨에따라그림 4-12와같이펄스열의유무를변화시킨다. 신호레벨을수비트 (bit) 에서 16 비트정도까지의 2진부호에대응시킨다. 즉각표본화별로그신호레벨을일정비트를가지는 2진부호로바꾸어부호화한다. 펄스부호변조 PCM 그림 4-12 펄스부호변조파형 5 펄스위상변조 (Pulse Phase Mod.) 신호레벨에따라펄스의위상을변화시킨다. 즉, 그림 4-13 (b) 와같이신호레벨이변화하는데따라펄스의위상이변화한다. 6 펄스주파수변조 (Pulse Frequency Mod.) 신호레벨에따라펄스의주파수가변화되는것으로서, 그림 4-13 (c) 와같이신호레벨이크면펄스주기가짧아지고주파수가높아진다. 7 델타변조 (Δm) 신호레벨을일정한계단파에근사화시켜그림 4-13 (d) 와같이레벨이커져갈때에는양의펄스로바꾸고, 작아져갈때에는음의펄스로바꾼다.

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100 4. 안테나 (Antenna) 1) 안테나의개요 " 곤충의촉각 (the feeler of an insect)" 을의미하는라틴어에서유래된용어로서, 자유공간에서의전자파신호를전달하는종단장치이다. 송신용안테나나수신용안테나도그기본원리는같으나, 사용하는주파수 ( 파장 ) 에따라모양이여러가지로달라지는데, 수신안테나의가장기본적인것은길이가반파장의도선중앙에수신기를접속하는것으로서이러한안테나를반파장더블리트안테나 [ 다이폴안테나 ] 라고한다. l = λ 2 8 l = λ [m], λ = 3 x 10 전류 [m] 2 f 그림 4-14 반파장다이폴안테나 한편안테나길이는 5[%] 정도짧게사용하는데그이유는안테나의도체에퍼지는전파의속도가대기중을퍼지는속도보다느리다는것과말단효과 (end effect) 에의해약 5[%] 의단축율이필요하기때문이다. TV전파와같이차지하는대역폭이 6[ MHz ] 나될경우에는안테나의길이를중심주파수에동조하도록설계하면좋다. 안테나에는전파복사에유익한저항이포함되어있으나일반적으로안테나의중앙점에서본임피던스의저항으로복사저항이라하며그값은 73.13Ω 이다. l = λ x 0.95 [m] 2 2) 안테나의종류 1 로드안테나 (Rod antenna) 휴대용전자제품에많이실용되고있는안테나로서반파장더블리트안테나의변형이다. 복사임피던스는 75Ω 이다. 2 야기안테나 (Yagi antenna) 전방에대해서만감도가좋고좌우나후방에대해서는감도가낮고지향성이높다. 안테나는복사기외에도파기, 반사기로구성되어있고이들개수에따라지향성이예민하고, 이소자 (Element) 의개수에따라서몇소자안테나라한다. 이안테나는 1926 년일본의야기히데쓰구 [ 八木秀次 ] 에의해발명하였다.

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102 제 5 장전원회로 1. 전원회로의중요성 전원회로는각부에필요한적당한전압과전류를공급해주는곳으로서인체에비하면혈액을각부에공급해주는심장과같은곳이다. 전원회로에서의 선은심장에서혈액이나오는동맥과같고 Θ 선은혈액이들어가는정맥과같은곳이다. 전원회로의중요성 1) 전원이높으면어느곳이파손되기쉽고 2) 낮으면동작을하지못하고 3) 변동이심하거나, 리플이많으면험이나오며음이찌그러지는등여러가지나쁜증세가나타남 4) 모든부분에영향을주는곳으로가장중요하다. 전원회로의조건 1) 직류출력전압이정격일것 2) 전류용량은최대부하전류의 10% 이상여유있을것 3) 평균출력전류에서최대출력전류까지변화할때전원전압의변동이 5% 이하일것 4) 리플함유율은 0.005% 이하일것리플함유율 = ( 교류분의전압 / 직류전압 ) x 100% 5) 증폭기의최저재생주파수에서필터회로가공진되지않을것. 7) S/W 을닫는순간에지나치게큰전류가흘러서정류기가파손되는일이없을것

103 1) 전원이란? 부하의반대되는말이다다음과같이분류할수있다 1. 직류전원과교류전원 : 전지와같이직류을내는것과일반전력망과같이교류를공급 2. 전압원과전류원 : 부하전류의크기에따라서전류가변하지않는것이전류원이다 3. 정전원과가변전원 : 전압, 주파수등이일정한것과가변적인것이있다이것외에도전압, 전류등의크기변동율, 안정도교류의경우는다시금주파수, 상수파형등에따라성질을표현할수있다 2) 전기란? 전기는이제우리생활에서빼놓을수없는필수품이다. 문명사회에살고있는우리로서는누구나전기의신세를지지않고는단몇시간도보낼수없게되었기때문이다. 그럼전기란도대체무엇인가. 이런질문을받으면전문적인교육을받은사람들조차도당황하게된다. 전등에서전기는빛이되고, 전기스토브나다리미에서는열이되는가하면또전자석으로이용될경우, 쇠붙이를끌어당기는힘도생긴다. 그러나이러한전기의작용을생각해보아도전기자체가어떤것인가에대한규명은되지않는다. 전기의정체를규명하기위해인류는오랫동안노력해왔다. 이미 4백여년전부터자연계에는전기라는것이있다는사실이알려져있었다. 그래서많은학자나연구가들이이에대한연구를했지만, 전기가어떻게하면일어나느냐에대한현상규명에불과했다. 물체와물체를서로문지르면마찰전기가일어난다거나, 천둥번개도일종의전기일것같다는등을알아낼수있었지만, 전기그자체의정체는밝혀내지못했다. 그러나이러한현상을중심으로한전기의연구는꾸준히계속되었다. 또전기의정체를모르면서도전기를이용한발명품은계속나왔다. 1879년에디슨이발명한백열전구도이러한발명품중의하나였다. 전선을타고흐르는전기의정체는물론에디슨도알지못했었던것이다. 전기의정체가처음으로규명된것은 1897 년의일로에디슨이백열전구를발명한이후 20 년쯤이지나서영국의물리학자 J.J. 톰슨이란사람에의해서밝혀졌다. 톰슨은여러가지실험끝에전기라는것이아주미세한입자라는것을알아냈다톰슨은여러가지실험끝에전기라는것이아주미세한입자라는것을알아냈다그는이작은입자가빛도만들고열도나게한다는것을알고, 전자 ( 일렉트론 ) 라이름을붙였던것이다.

104 3) 직류와교류 DC(Direct Current) 와 AC(Alternating Current) 직류 : 건전지에저항을연결해서회로를만들면이회로를흐르는전류는항상크기는일정하며흐르는방향도변하지않는다. 이러한전류나전압을말한다 교류 : 우리가가정에서사용하는전기는전류나전압이주기적으로변한다. 이러한전류나전압을말한다 4) 직류 (DC) 와교류 (AC) 다른점 전류나전압의시간적인변화를보는장치에브라운관오실로스코프라는것이있다이것을이용해서직류와교류는다음그림이다.

105 2. 정류회로 1) 단상반파정류회로 (Half wave Rectifier) Trans a D b AC 입력 + C R 교류파형 정류회로 특징 : 직류분에비하여맥동률이크다. 전원전압의이용률이나쁘다. ( 정류효율은최고 40.65%) 정류파형 그림 5-1 반파정류회로 동작설명정류하고자하는전압이단상교류로서 a의파형이그림 5-1 과같은파형이입력될때정류기 (D) 의애노드측이 반주기때만정류기가동작하여부하에정류전류가흘러 C에충전된다. 그리고 Θ반파가입력될때는정류기가동작하지않는다. b 의출력전압파형은콘덴서로평활 ( 충방전 ) 되어그림 5-1 의 정류파형과같이된다. 반파정류회로는간단하나, 직류분에비하여맥동률이크고, 전원전압의이용률이나쁘다는것이다.( 정류효율은최고 40.6%), 출력에포함된맥동주파수는전원주파수와같고, 전원변압기 2차측에한쪽방향으로만전류가흐르므로철심이직류에의해자기포화가된다. 평활회로그림의회로는콘덴서입력형평활회로로서부하에병렬로콘덴서를연결한것이다. 교류의 반파때정류기출력전압이증가하고있는동안은콘덴서에최대치전압까지충전되며, 콘덴서내부에에너지가저장된다. Θ반파때는정류기는동작하지않으나, 부하와병렬인콘덴서에축적된에너지가부하에방출되어전압의맥동을방지하여평활역할을한다. 평활회로는콘덴서외에저항또는쵸크를삽입하여리플을줄이고자필터회로를부가하고있다.

106 2) 양파정류회로 (Full wave Rectifier) Center Tap 이있는트랜스와정류기 2 개를이용하여아래의그림 5-2 와같이양파정류회로를구성한다. a D1 c 1 의전류파형 AC 입력 1 Eac CT 2 Eac C + R 2 의전류파형 b D2 정류회로 3 출력파형 정류파형 그림 5-2 양파정류회로 동작설명그림 5-2 정류회로의 Center Tap단자에대하여 a 단자측이 일때는정류기 D1이 ON되면 1의점선방향으로그림 5-2 정류파형의 1과같은파형의정류전류가흘러 C에충전되며, 위상이바꾸어 b단자측이 가되는순간에는 D2가 ON 되어 2의점선방향으로그림 5-2 정류파형의 2와같은정류전류가흘러 C에충전된다. c점의출력전압파형은그림 5-2 정류파형의 3 출력파형과같이된다. 양파정류회로의장점은중간 TAP이있는전원트랜스가있을때가장간단한정류회로이며큰전류를얻을수있는이점이있다. 양파정류회로의단점은 a, b단자의전압이같지않을때에는리플함유율이크게증가하는결점과트랜스의중간탭이반드시있어야한다. 이회로의특징은부하에흐르는정류전류는반파정류기의 2 배가되고, 정류출력전압이크며, 전원전압의이용률이높고 ( 정류효율최대 81.2%), 트랜스의직류자화가없다. 또한출력에포함된맥동주파수는전원주파수의 2배가되고, 맥동률이낮으며, 출력전압의약 2배인전압의변압기가필요하며, 변압기 2차측에중간단자가꼭필요하다. 전파정류는반파정류보다맥동율이매우작아효과적인정류방식이다.

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109 3. 정전압회로입력된 AC전원전압의변동과부하쪽에흐르는전류변화에도언제나변함없이안정된전압을공급하기위한회로를정전압회로라하는데이정전압회로는제어방식또는회로구성에따라다음과같이구분된다. 드로퍼레귤레이터 (Dropper Regulator) 시리즈레귤레이터 (Series Regulator) 션트레귤레이터 (Shunt Regulator) 스위칭레귤레이터 (Switching Regulator) 쵸퍼방식 (Chopper Regulator) : 비절연형방식 컨버터방식 (Converter Regulator) : 절연형플라이백컨버터방식, 포워드컨버터방식, 다석식컨버터방식 1) 드로퍼레귤레이터 (Dropper Regulator) 특징 1 정밀도 ( 안정도 ) 가요구되며적은전력을취급하기에용이하다. 2 시리즈레귤레이터는전기적노이즈가적고직류출력전압에포함되는리플도작아서안정도가높은정전압회로를구성할수있다. ( 노이즈를싫어하는무전기나계측기등에많이사용한다 ) 3 시리즈레귤레이터는입력전압인정류전압과출력전압의차를 TR 이담당하므로열손실이많다. 4 소비전류가클경우전류에의한열손실이많이발생하여큰면적의방열판이필요하다. 초기에는많이사용하였으나현재에는적은소비전력과제품의경량화로인해일부에만사용되고있다. 상용주파수트랜스크고무거우며효율도나쁘다 AC 입력 TR 은필요한전력을열로방열하기때문에효율이낮다 대용량이필요하고적으면리플이증가하여 TR 의전력손실이증가 + - 출력전류와같은전류가흘러손실을발생한다. 회로구성이간단하고정전압특성이우수하다 그림 5-5 시리즈레귤레이터

110 IC 를사용한정전압회로구조 : 트랜지스터및정전압 Diode 로구성된정전압안정회로가작은하나의 Package 에내장되어있다. 일반정전압 IC는입력이출력보다 30% 정도높아야정상적인동작이가능하다. PQ12RF21 같은정전압 IC 는입력이출력보다 10% 미만의경우에도정상적으로동작하며출력전압을 ON/OFF 할수있다. PQ 12 RF 2 1 ua 메이커출력전류출력전압 오차 메이커 극성 78 : + 79 : - 출력전압 78,79 에따른리드의구분 μa7805 μa7912 Output Input GND Output GND Input

111 2) 스위칭레귤레이터 (Switching Regulator) SMPS (Switching Mode Power Supply) 는스위칭을이용한전원회로로서 AC 입력전압이변하거나부하전류의변화를자동으로감지하여스위칭하는발진주파수를제어하여 TR을 ON/OFF 하여고주파트랜스의포화및에너지의충방전을이용하여항상일정한 DC출력전압을유지하게만드는전원회로방식으로드로퍼레귤레이터방식에비해변화효율등이좋기때문에널리이용되고있다. SMPS는회로방식에따라자려형과타려형으로구분한다. ⑴ 시리즈레귤레이터와레이터와스위칭레귤레이터의레이터의비교 구분시리즈레귤레이터스위칭레귤레이터 전력변환효율 변환시 50% 내외의효율 ( 나머지열로발생됨 ) 변환시 75~80% 의효율이높다 트랜스전해콘덴서 NOISE발생 크고무겁다 ( 전원주파수가낮은만큼크게해야한다 ) 대용량이필요하다 ( 정류회로에는출력전류가그대로흐르고다이오드손실이많아대용량이필요함 ) 동작주파수가상용전원그대로이기때문에노이즈가거의발생하지않음 작고가볍다 ( 스위칭주파수가수십kHz이상되기때문에작다 ) 소형으로충분하다 ( 동작주파수가높을수록용량이적어도된다 ) 스위칭시주파수가높기때문에노이즈가많이발생한다 회로구성간단하다복잡하다 < 표 > 레귤레이터의비교

112 ⑵ 시리즈레귤레이터와 SMPS 와의손실차이 시리즈레귤레이터는입력전압과출력전압과의차이만큼을제어 TR의콜렉터와에미터간의전압 (Vce) 을제어하여출력전압을안정화시키고있다. 따라서이상태로출력전류가흐르면제어 TR의콜렉터전류로서흐르기때문에입력과출력전압의차이만큼의전압이손실로서열이발생한다. 이에반해 SMPS에서는 TR의 ON 기간에는 Vce가 0 V이고 OFF 기간에는 Ic가 0 이므로전력의손실은 0 이라고할수있다. 그러나실제회로에서는이상적인 Switching이되지못하기때문에적은손실은발생하고있다. ⑶ 자려형 자려형은스위칭 TR 과출력트랜스에서발진을자체적으로하는것으로회로구성은간단하지만소출력이라는단점이있다. 고주파트랜스 ( 출력트랜스 ) AC 입력정류회로스위칭부고주파정류회로 직류출력 전압검출 제어회로 정전압제어 1 자려형의예 그림 5-6 자려형 SMPS

113 ⑷ 타려형 스위칭 TR 의제어회로내에발진기를별도로내장하여스위칭주파수를제어하는방식으로보통전용 IC 에따르는것은모두이방식이며 IC 주변의저항이나콘덴서등에의해발진주파수를설정할수있다. 고주파트랜스 ( 출력트랜스 ) AC 입력정류회로스위칭부고주파정류회로 직류출력 보조전원 보조 ( 전원 ) Trans PWM 제어 구동 Trans 2 타려형의예 정전압제어 전압검출 ⑸ 자려형과타려형의비교 그림 5-7 타려형 SMPS 자려형타려형 1 부품수가타려형에비해적다. 2 회로가간단하여단가가낮다. 3 저온에서의기동이어렵다. 4 부하가큰경우 Soft-Start회로를별도로구성해야한다. 5 회로및소자특성의편차가커서성능의차이가많다. 6 동작주파수의변화가온도, 입력전압, 소자특성에따라많다. 7 Noise 대책이어렵다. 8 정확한주파수가요구되는기계에는사용이부적합하다. 9 대전류용 TR을사용해야한다. 10 효율이낮다. 1 효율이높다.( 마그네트코어가포화가안된상태에서동작 ) 2 동작주파수가일정하다. 3 Noise 대책이쉽다. 4 온도에따른기동문제가없다. 5 Pulse폭제어가용이하므로입력범위가크거나부하변동이심해도안정된출력을얻는다. 6 회로보호가용이하다. 7 부품수가많이삽입된다. 8 회로가복잡하고단가가높다.

114 3) 스위칭레귤레이터의기본방식 ⑴ 초퍼방식초퍼레귤레이터는입력전원을직접 TR로 ON/OFF하는회로로구성되어있다. 다음의회로는기본발진회로로서 TR의베이스에 Rs의해 Bias 가공급되면 TR 은 ON 상태로되어콜랙터전류 [Ic] 가흐르게되며그로인해L1도전류가흐르게되어트랜스의상호유도작용에의해L2, L3에전압이유도된다. 이유도된전압 L2쪽의전압은 D와역극성이어서전류가흐르지못하고에너지가축척된상태로유지된다. L3쪽의전압은 Rb를통해 TR의베이스에가해지면 TR의 hfe점에도달되어포화상태에이르게되면서코일에흐르던전류도멈추게된다. 이때발생되는역기전력에의해 L2, L3 의전압도반대로되어 TR 의 Bias 상태는반대로되어 TR이급속히 OFF될때 L2에축척되었던에너지도 D를통하여출력쪽으로방출되어부하측전압상태는계속유지하게된다. D L2 L3 NP L1 Rs TR Vin Rb C Vout 5-8 초퍼형 SMPS 의기본원리 ⑵ 콘버터방식 (Converter) 콘버터방식에는플라이백콘버터방식과, 포워드콘버터방식, 다석식콘버터방식이있는데콘버터방식에도자려식과타려식이있다.

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116 제 6 장디지털 (Digital ) 1. 디지털 (Digital) 과아날로그 (Analog) 아날로그회로는아날로그신호즉시간에따라연속적으로변화하는전류또는전압을다루는회로로서전류나전압의미세한변화에도반응을일으킬수있다. 라디오, 텔레비전, 녹음기등과같은종래의가전제품들은아날로그회로들로구성되는시스템이다. 디지털이란어떤정보가비연속적인값에의해표현되는것을의미하며컴퓨터의 2 진디지털회로가대표적인시스템이다. AM 파 FM 파 아날로그신호 디지탈신호 그림 6-1 아날로그신호와디지털신호 2. 디지털시스템의특징 디지털시스템과아날로그시스템을비교하여디지털시스템의특징을살펴보면다음과같다. 1 아날로그시스템에비해신뢰도가높다. 아날로그신호는파형이나진폭및주파수등으로표현되므로처리하거나전송하는도중에왜곡될가능성이많은데비하여디지털시스템에서다루는신호는두가지전압즉 2진수인 1(High) 과 0(Low) 으로나타내므로전송과정이나처리과정에서정보가왜곡될가능성이적기때문이다. 2 측정오차가없다. 출력이숫자로표시되어눈금을읽을때생기는오차가없기때문이다. 3 반도체기억장치또는자성체를이용하는기억장치에쉽게기억시킬수있다. 4 집적회로의발달로디지털집적회로를값싸게쉽게구할수있어시스템을구성하기가용이하고경제성이높다.

117 그림 6-2 아나로그시스템과디지털시스템의특성비교 구 분 아나로그시스템 디지털시스템 신호의형태 연속적 이산적 ( 불연속적 ) 사용숫자 10 진수 2 진수 출력표시 눈금 ( 지침 ) 숫자 신 뢰 도 낮다 높다 측정오차 크다 없다 정보의기억 어렵다 쉽다 구성의용이성 어렵다 쉽다 전송처리시간 짧다 길다 구성요소 신호의보기 응용장치 증폭기, 감쇠기, 변조기, 여과기 음성신호, 영상신호, FM파, AM파 라디오, 텔레비전, 무선송수신기 펄스발생기, 전자스위치, 기억소자, 논리게이트, 레지스터 펄스신호 컴퓨터, 디지털멀티메터등 디지털분야에서는수의체계를먼저살펴볼필요가있다. 수의체계라면진법을의미하는데우리가일반적으로사용하는진법에는주로 0 에서 9까지를이용한 10진법을많이사용하며그이외에도시간과날짜를계산하는경우에이용되는 60 진법과 24진법등다양하게있으나중요한 10진법과 2진법만다루기로하겠다. 2진법이란 0과 1의두숫자만을갖고변화를하는진법으로이는컴퓨터가알아들을수있는언어이기도하다.

118 3. 진수의변환 여러가지의진수중 10진수와디지탈에활용하는 2진수의변환에대해서만알아보면 10진수를 2진수로고치려면임의의 10진수를 2로계속해서나누다보면나눌때마다남는 1의수를나중에는밑에서부터거꾸로붙여주면동일한표현의 2진수가된다. Ex) 10 진수를 10(10) 을 2 진수화하게되면다음과같다. 2 진수의표기방법은 1010(2) 과같이표기한다. 4. 논리게이트 1) Buffer 회로 IN OUT 이는일반적으로타회로와접속시 Impedance 매칭을위한회로로많이이용되는게이트로서입력된신호가변화없이출력되며또한입력단자가하나이고출력단자가하나여서논리게이트라볼수는없으며단순한게이트라볼수있다. 논리 (Logic) 게이트란반드시입력단자가 2 개이상의게이트여야하는것이다 2) NOT 회로 High 역을의미함 High LOW HIGH IN LOW OUT LOW NOT회로는일반적으로반전또는보수를행하는기본논리함수로보통인버터 (inverter) 라부른다. 인버터의목적은하나의논리레벨을다른논리의레벨로변환하는것이다.

119 OUT OUT IN IN NPN NOT 게이트 PNP NOT 게이트 (SN74HC04 의내부 ) SN74 시리즈의 IC에는 74 다음에 LS라든가 HC라는문자가붙어있는데이의미는 LS(Low power Shotkey) 는저소비전력을나타내고있으며, HC는 CMOS Type으로만들어지고있는것으로, 더욱저소비전력이다. 예 ) SN7400 ->22mA SN74LS00 ->4.4 ma SN74HC00-> 0.02 ma모든종류의 IC 에 LS 라든가, HC 라는문자가없는것은 bipolar 타입이다. 3) AND 게이트회로 A B Q R1 TR3 TR1 TR2 A B R2 Vcc Q Q = A x B AND 게이트는 2 이상의입력단자와단일출력으로구성되었다. 즉 1개의게이트는입력단자가 2, 3, 4, 8 및 2개이상이라도출력단자는하나인것이다. AND 게이트의기본연산은모든입력이 High레벨일때만출력이 High 레벨이고어떤입력한개라도 Low이면출력은 Low 이다. 4) OR 게이트 A B Q TR1 A R1 B TR2 R2 R3 Vcc Q TR3 Q = A + B OR 게이트도 AND 게이트와같이두개또는그이상의입력과출력을갖는다. OR 게이트의연산은입력의어느하나라도 High 이면출력이 High가되고입력이모두 Low일때만출력이 Low가된다.

120 5) NAND 게이트 A B Q A TR1 TR3 Vcc B TR2 Q R1 R2 (SN74HC00 의내부 ) Q = A x B NAND는 NOT_AND를줄인말로 AND출력을인버트 ( 반전 ) 한것이다. 이연산은출력에한해서는 AND 의반대이다 6) NOR 게이트 A B Q Q = A + B NOR 는 NOT-OR 를줄인말이고 OR 함수의출력을인버트 ( 반전 ) 한것이다. A 또는 B, 둘다 High 이면출력은 Low 이다. A 그리고 B 가모두 Low 이면출력은 High 이다.

121 7) INHIBIT 회로 A B H Q 2개이상의입력단자중 H단자에만 L 가걸리고나머지모든단자에 H 가걸릴때에만출력이 H 가되는회로이다. 이게이트는특수한경우에사용한다 8) EXCLUSIVE_OR 게이트 A B Q A B Q 이게이트회로는두개의입력이서로다른경우에는출력이 High 이고입력이서로같은경우에는출력이 Low 가되는회로이다. 이게이트회로는일명반일치회로또는배타적논리회로라고도한다. 9) EXCLUSIVE_NOR 게이트 A B Q

122 5. 플립플롭 2개의입력에대하여 1개의출력이나오는쌍안정멀티바이브레이터를플립플롭 (FLIP_FLOP) 이라고도하며다른입력이가해지기까지앞서의상태를계속유지하는기억기능을가지고있어디지털회로에많이사용되고있다. 1) RS 플립플롭 출력에는기호 Q 를사용하고, 이출력 Q를 H 로하기위한입력단자를세트 (Set) 입력단자, 출력 Q를본래의 L 로되돌리기위한입력단자를리세트 (Reset) 입력단자라고하며, 각각기호를 S, R로표시한다. 플립플롭에서는 Set 입력과 Reset 입력을동시에인가하여사용할수가없기때문에이때의출력 Q에는 X를붙인다. S Q R Flip Flop 2) RS 플립플롭의 NAND 변환 S Q S Q S Q R R R

123 3) Q 출력과 Q 출력 플립플롭출력은 Q 단자의출력에대하여반대출력이얻어지며, 이단자를 Q 단자라고한다. S R 4) RS 플립플롭 Q Q S R Q Q S Q S Q S R R Q R Q Q Q 위좌측의그림과같이인버터를제거하면 L 입력단자를갖는플립플롭이되며, 이와같은것을 RS 플립플롭이라고한다. 일반적으로많이사용된다. 5) 동기식플립플롭 동기입력단자 (CLOCK) 를가지고있고, 이단자에가한클럭입력이상승또는하강시에만동작한다. 또클럭에무관하게출력을 H 로하는프리셋트 (Preset) 입력단자와출력을 L 로하는클리어 (Clear) 입력단자가있다. R F C PR Q CLR Q PR CLR Q Q

124 6) JK 플립플롭 JK 플립플롭은 J 와 K 의 2 개의입력단자를갖고, 클럭이들어올때 J 나 K 의값에따라서출력이변한다. J K C Q Q J K C Q - J 가 Low 이고, K 가 Low 이면출력 (Q) 은변하지않는다 - J 가 High, K 가 High 이면출력 (Q) 은반전한다. (SN74HC73 의내부 )

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126 제 7 장계측기사용법 1. 멀티테스터 (Multi tester) 전자계측기는전자기기의제조및수리에있어없어서는안되는것이므로계측기사용방법을완벽하게익혀두어야한다. 계측기의종류에는여러가지가있으나가장많이사용되고있는멀티테스터와오실로스코프에대해서알아보도록하겠다. 1) 멀티테스터의구조멀티테스터라하는계측기는크게나누면저항계, 전압계, 전류계로나눌수있다. 또다시전압계는교류전압계와직류전압계로구분되며전류계는직류의적은전류만측정이가능하다. 이와같이다양한측정을할수있는복합기능을가지고있어 Multi Tester Meter라고부른다. 그외에도제조 Maker에따라서부가기능즉캐패시터의용량을측정한다든지트랜지스터를측정하는기능과큰전류를측정할수있도록확장기능을가지고있는여러가지모델이있으나 SANWA사의 CX-506이라는모델을중심으로설명하겠다. 멀티테스터의사용시주의사항 1 기계적인충격을가하지않는다. 2 사용시흑색리드선은 COM(-) 단자에, 적색리드선은 Ω,V,A(+) 단자에삽입한다. 3 측정하기전에셀렉터스위치 (Function S/W) 의위치를꼭확인한다. 4 측정리드를접속한상태에서셀렉터스위치를전환하지않는다. 5 강력한외부자계가있는곳은피한다. 6 직사광선이나먼지. 습기가있는곳은피한다. 7 교류전압측정시 10KHz이내가오차가적다. 8 교류전압은정현파가아닌삼각, 펄스, 왜파는오차가있다. 9 2배이상의정격에서는 Meter가파손되니유의한다. 10 사용하지않을때는셀렉터스위치를 OFF위치에둔다. 11 동작중인기기의저항측정을하면않된다. 12 대용량의캐패시터측정시에는방전시킨후에실시한다.

127 2) 저항측정 (R) 모드저항측정모드는 R 레인지를이용하여사용하는데 R x 1, R x 10, R x 100, R x 1K, R x 10K의모드가있다. 1 눈금판의바늘이 를가르치고있는지확인하고바늘의위치가틀리면눈금판바로밑에 0 점교정용나사를조정하여맞춘다. 2 저항레인지를 R x 1 모드로맞추고두리드선을접촉시켜 0Ω ADJ 조정 Knob을이용하여눈금의바늘이 0Ω이되게조정한다. 3 측정하고자하는저항의양단자를리드선과접촉하여눈금이지시하는값을읽으면그저항의값이된다. 4 측정모드를다른레인지로바꿀때에는다시적색과흑색리드선을접촉시켜서 0Ω ADJ 조정을하여 3항과같은방법으로측정하여눈금이지시하는값에다레인지의배수만큼곱하여저항값을읽는다. 5 눈금의지시값이대략중앙에서우측에있을때정확한값을읽을수있다. 6 높은레인지 (R x 1K이상 ) 에서의저항측정시손가락이리드선과접촉되면인체의저항과합성된값을지시하게되어측정의오류가된다. 저항측정모드를이용하여이외에도캐패시터의양부측정과다이오드, TR의양부측정을하는데사용된다. 1 1 저항레인지 DCV & ACV DCA 레인지 4 3 캐패시터레인지 4AC 3V 레인지 그림 7-1 CX-506 의 Meter

128 3) 교류전압측정 (ACV) 모드교류전압측정모드는 3, 12, 30, 120, 300, 1200V 로 6가지의레인지모드가있다. 1 교류전압을측정할때는리드선의극성에관계없이측정하고자하는단자와접촉한다. 2 측정시피측정전압에주의하여야하므로측정하고자하는전압을모를때에는가장높은레인지부터한단계씩낮추어가면서측정하고설정한레인지의눈금에맞는지시하는값을읽으면된다. 3 직류전압에교류전압이중첩된전압 ( 맥류 ) 을 ACV 레인지로측정시에는정확한전압을알수없으므로 OUT라는단자가있는멀티테스터를이용하면순수한교류전압만을측정할수있다. 이 OUT단자는제조 Maker에따라없는제품도있다. 4) 직류전압측정 (DCV) 모드직류전압측정모드는 120mV, 3, 12, 30, 120, 300, 1200V 로 7가지의레인지모드가있다. 1 직류는교류와달리극성이있어측정시극성과전압에모두주의해야한다. 2 측정하고자하는전압을모를때에는가장높은레인지부터한단계씩줄여가면서측정하고설정한레인지의눈금에맞는지시하는값을읽으면된다. 3 직류전압에교류전압이중첩된전압 ( 맥류 ) 을측정시에는 ACV 모드사용법참조 ( 순수교류전압측정시 ) 5) 직류전류측정 (DC.mA) 모드직류전류측정모드는 30μA, 0.3, 3, 30, 0.3A 로 5가지의레인지모드가있다. 1 전류의측정은전압을측정할때와달리회로와직렬로연결해야하며, 또한극성에도주의하여야한다. 2 측정전류는최대 300mA까지측정이가능하며, 많은전류를측정할때는분류기를연결하여측정하여야한다. 제조 Maker에따라더많은전류를측정할수있는모델도있다. 3 적색리드선을전원전압의 단자에흑색리드선은회로의 θ전압 ( 통상어스 ) 단자측과연결한다. 4 메터의지시하는값을측정레인지에맞게읽으면된다.