전자 회로 분석 및 설계 1일 차

현재의

전하의 이동이나 흐름, 단위시간(1초)당 이동한 전하의 양
단위: (가)
1A = 1초에 통과하는 1C 전하

전류의 방향

+ 방향: 양전하(정공)가 이동한 방향, 즉 전자가 이동한 반대 방향. 실제로 양전하는 움직이지 않는다.
-방향: 음전하가 이동한 방향
높은 전위에서 낮은 전위로의 흐름

전압

두 지점 사이의 전위차

지면

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전위를 측정하는 기준점이 되는 지점, 대지의 전압은 0V

회로 분석

모든 노드 및 모든 분기에 흐르는 전압 및 전류 측정

옴의 법칙

전류는 높은 전위에서 낮은 전위로만 흐릅니다.
전류의 방향에 따라 저항 양단의 전압 극성도 변경됩니다.
전류가 들어오는 쪽이 +극이고, 전류가 나오는 쪽이 -극성입니다.

수동 소자 연결

저항

직렬 연결

전압은 분할되고 전류는 동일합니다.
복합 저항 값은 모든 저항의 합입니다. 따라서 합성 저항 값은 저항이 추가될수록 증가합니다.

병렬 연결

전압은 같고 전류는 나누어집니다.
합성 하한값은 각 저항의 역수를 취하여 그 역수의 합을 취한 값이다. 따라서 합성 저항값은 저항이 추가됨에 따라 감소합니다.
병렬 연결에서 저항과의 차이가 크면 저항 중에서 가장 작은 값과 비슷해집니다.

같은 값의 저항을 병렬로 연결하면 합성 저항값은 1/N이 됩니다.
저항의 2배 저항을 병렬로 연결하면 2/3R이 된다.

표준 저항 값

정격 전력

장치마다 견딜 수 있는 전력에는 한계가 있으며, 이 전력 값에 설정된 값을 정격 전력이라고 합니다. 정격 전력을 초과하면 소자가 소손되어 회로에 문제가 발생할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 산소 피막 저항기의 경우 정격 전력은 약 0.25W입니다.

정격 전압이 1W인 1k 저항이 있다고 가정해 보겠습니다. 1.5W 회로가 있는 경우 이 저항은 지속되지 않습니다. 그러나 500ohm, 1W 저항을 직렬 또는 병렬로 연결하면 전압 또는 전류가 분산되어 2W의 전력을 견딜 수 있습니다. 원하는 저항 값을 생성하는 것 외에도 전력 값을 조정할 수 있습니다. 따라서 더 큰 정격 전력을 사용하지 않고도 회로를 구성할 수 있습니다.

휘스톤 브리지

노드 = 4

접합부 = 4

R4 * R8 = R5 * R7인 상황에서 R6 양단의 전위는 5V입니다. 따라서 저항 R6을 통해 전류가 흐르지 않습니다.

그러나 저항값이 변하여 R6 양단에 전위차가 생기면 R6 양단에 전압이 발생하고 중간에 전류가 흐른다.

따라서 저항값이 변하면 전압이 변한다고 할 수 있습니다. Wheatstone 브리지 회로는 주로 센서 회로에 사용됩니다.

센서란 물리적 변화를 전기적 신호로 변환하는 회로를 말한다. 온도 센서를 예로 들면 백금 저항을 사용하면 일반 저항과 달리 온도에 따라 저항값이 크게 변하기 때문에 저항값의 변화를 측정하면 온도를 알 수 있다. 다만 저항값의 변화를 측정하기 어려우므로 측정하기 쉬운 전압으로 변경하여 변화를 측정한다.

R6의 전압 변화가 너무 미미하므로 OPAMP를 넣어 신호를 증폭시킨다.

콘덴서