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전자1643

인덕터 원리 인덕터는 에너지를 자기장의 형태로 저장한다. 다음 그림과 같은 코일에서 전류가 흐르면 자속 Φ가 발생한다. 자속의 크기는 전류에 비례한다. 이 때 코일의 저항이 0이라면 코일에 처음 자속이 형성되는 순간에만 전력이 소모되고 그 후에는 전력을 소모하지 않는다. 이 때 전류를 차단하면 자속은 사라진다. 자속이 사라지면서 코일에는 전압이 유도되는데 유도되는 전압은 다음 식과 같이 자속의 변화율에 비례한다. 전류는 순간적으로 차단되기 때문에 자속도 순간적으로 사라지고 그에 따라 자속의 변화율은 무한대가 된다. 자속의 변화율이 무한대가 되면 유도 전압도 무한대가 되게 된다. 그래서, 인덕터를 차단할 때 스위치에 큰 전압이 유도되어 스파크가 발생하게 된다. 2021. 5. 8.
모터 V/F 제어 모터의 V/F 제어란 전압(V)을 증가시키면서 주파수(F)를 함께 증가시켜 V/F 비를 제어하는 기법이다. V/F 제어는 구조는 단순하지만 제어 성능이 나쁘다. V/F 제어보다 향상된 제어 기법으로 벡터제어가 있다. 보통 유도모터를 제어하는 인버터에는 V/F 제어와 벡터 제어가 함께 내장되어 선택할 수 있는 경우가 많다. 부하 특성에 따라 V/F 비는 일정 상수가 될수도 있고 전압이 주파수의 제곱이 될 수도 있고 그 외 다른 특성이 될수 있다. 다음 그림에서 시작주파수는 최소 주파수로 운전지령을 받으면 처음 시작하는 주파수이다. 모터가 정지상태에서 가속할 때 주파수와 전압이 함께 증하한다. 주파수가 기저 주파수에 도달하면 일정한 속도를 유도한다. 2021. 5. 8.
RTL 이란? RTL(Register-transfer level)은 레지스터와 로직회로를 이용하여 Synchronous 디지털 회로를 설계하는 레벨을 의미한다. 다음 그림과 같이 D 플립 플럽을 이용한 레지스터와 AND, NOT 등의 로직회로로 구성된 것을 RTL이라고 한다. VHLD 또는 Verilog 등으로 작성된 레벨이 RTL이고 RTL은 VHLD 또는 Verilog 등으로 구현한다. 흔히 RTL 코딩은 VHLD 또는 Verilog 코딩을 의미하고 RTL 엔지니어는 VHLD 또는 Verilog 엔지니어를 의미한다. 2021. 5. 5.
LVC와 LVC1G의 동작 전압 LVC의 동작 전압은 일반적으로 1.65~3.6V이다. LVC1G의 동작 전압은 일반적으로 1.65~5.5V이다. LVC1G는 게이트가 1개 내장되어 있다. LVC1G는 구조는 LVC이지만 더 높은 전압에서 동작할 수 있다. 2021. 5. 3.
VHDL component와 port map 사용법 VHDL에서 component는 C에서 함수와 비슷한 것으로 로직 모듈을 나타내는 것이다. port map은 component 사이의 연결을 나타내는 것이다. 아래 예제는 INV와 CMM이라는 컴포넌트를 사용한다. G1은 INV 컴포넌트의 인스턴스 이름이고 G2는 CMM 컴포넌트의 인스턴스 이름이다. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.all; entity MUX is port (SEL, A, B: in STD_LOGIC; F : out STD_LOGIC); end; architecture STRUCTURE of MUX is component INV .. 2021. 5. 1.
자동차 시동 회로 자동차 키로 시동을 걸 때 회로는 다음과 같다. 키를 돌리면 스위치가 온 되어 왼쪽 상단의 +12V from ignition key에 +12V가 인가된다. ECU relay가 동작하면 +12V ECU에 전원이 공급되고 Power hold relay가 동작한다. Power hold relay는 자기유지 기능으로 동작하여 키를 놓아 ECU relay가 떨어져도 Power hold relay는 계속 붙어있어 ECU에 전원을 계속 공급한다. 2021. 4. 17.
NOR Flash와 NAND Flash 메모리 차이 NOR Flash와 NAND Flash 메모리의 차이는 다음과 같다. NOR Flash NAND Flash 용량 작음 큼 가격 고가 저가 속도 빠름 느림 배드 블록 없음 최대 2% 보존 기간 20년 10년 사용횟수 낮음 높음 사용분야 프로그램 실행 데이터 저장 USB 메모리나 SSD에 사용되는 것은 NAND 플래시 메모리이다. 2021. 4. 14.
Xilinx FPGA 개요 Xilinx의 FPGA의 종류는 다음과 같다. 이중에서 많이 사용하는 7 시리즈는 28nm 공정을 사용한다. 7 시리즈에는 Spartan-7, Artix-7, Kinex-7, Virtex-7가 있다. 성능과 가격은 Spartan, Artix, Kinex, Virtex 순서로 높아진다. Spartan이 가장 낮고 Virtex가 가장 높다. 2021. 4. 11.
마이크로 컴퓨터와 마이컴 마이크로 컴퓨터(Microcomputer)는 70~80년대 많이 사용된 용어로 마이크로프로세서를 이용한 작고 저렴한 컴퓨터를 의미했다. 80년대 애플이나 코모도어 64 등의 8비트 컴퓨터를 마이크로 컴퓨터라고 불렸다. 2000년대 이후에는 마이크로 컴퓨터라는 말은 거의 사용되지 않고 현재는 퍼스널 컴퓨터(PC, Personal Computer)를 사용한다. 과거 일본에서는 마이크로 컴퓨터를 줄여서 마이컴이라고 불렸다. 그 후 임베디드 시스템에 사용되는 마이크로 컨트롤러(Microcontoller)도 마이컴이라고 불렸다. 한국에서 마이컴이라고 하면 마이크로 컨트롤러를 의미한다. 하지만, 마이컴은 사용을 권장하지 않는 용어로 마이크로 컨트롤러 또는 MCU라고 부르는 것이 좋다. 2021. 4. 4.
VHDL 소개 VHDL는 VHSIC Hardware Description Language의 약자이고 VHSIC는 Very High Speed Integrated Circuits의 약자이다. VHDL은 디지털 시스템을 기술하는 언어로 디지털 회로를 텍스트로 된 언어로 표현한다. VHDL은 1983년 미국방부에서 처음 만들었다. VHDL은 Ada 문법을 많이 차용하였다. 원래 VHDL은 디지털 시스템을 기술하는언어였지만 이후 VHDL를 이용하여 시뮬레이션하고 회로를 합성하는 기술이 개발되었다. VHDL은 IEEE 1076으로 표준화되어 있다. IEEE 1164는 VDHL Multivalue Logic (std_logic_1164) Packages이다. 2021. 4. 4.
VHDL 예제 VHDL은 크게 Entity declaration와 Architecture description으로 구성된다. Entity는 외부 인터페이스를 기술하고 Architecture에 실행 코드를 기술한다. AND 로직을 VHDL로 구현한 코드는 다음과 같다. library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; -------------------------------------------- -- Entity declaration -------------------------------------------- entity AND1 is port( x: in std_logic; y: in std_logic; F: out std_logic ); end AND1; ----------------.. 2021. 4. 3.
센스등 원리 센스등은 움직임이 감지되면 자동으로 불이 켜지는 전등이다. 센스등에는 모션 감지기(Motion Detector)가 내장되어 있다. 모션 감지기는 움직임을 감지하는 센서로 동작 원리에 따라 여러 종류가 있다. 센스등에 사용되는 모션 감지기는 주로 PIR(Passive Infrared) 센서 또는 초음파 센서를 사용한다. 때로는 PIR 센서와 초음파 센서를 함께 사용하여 정확도를 높이기도 한다. PIR 센서는 적외선을 감지하는 센서로 인간의 몸에서 방출하는 적외선을 감지하여 동작한다. 초음파 센서는 초음파를 발사하고 물체에 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하여 움직임을 검출한다. ☞ 파나소닉 PIR 센서 ☞ PIR 센서 원리 2021. 4. 2.
전류 프로브 구조 전류 프로브의 구조는 다음과 같다. 전류 프로브의 클램프를 통과하는 전선에 전류가 흐르면 페라이트 코어에 자기장이 형성된다. 이 자기장의 크기를 홀센서로 측정하여 전선에 흐르는 전류의 크기를 알 수 있다. ☞ 홀센서를 이용한 전류측정 2021. 4. 2.
디가우싱 디가우싱(Degaussing)은 잔류자기를 제거하는 것을 의미한다. 디가우싱은 원래 2차세계대전 중 군함의 자기를 제거하는 것을 의미했다. 전류 프로브에서 디가우스(Degauss) 버턴을 누르면 프로브에 남은 잔류 자기를 제거하여 전류 측정 옵셋을 줄일 수 있다. 현재에도 군함의 자기 처리 작업을 한다. 2021. 4. 1.
콘센트 L과 N 찾기 전기 콘센트의 2 단자에서 L과 N을 찾기 위해서는 테스터기를 이용하여 L 또는 N과 접지 단자 사이의 전압을 측정하면 된다. L 단자와 접지단자 사이에는 AC 220V 전압이 측정된다. N 단자와 접지단자 사이에는 0~2V 정도의 낮은 전압이 측정된다. 만약 접지단자가 접지되어 있지 않으면 두 단자 모두에서 몇십에서 몇백 볼트 정도의 전압이 측정된다. 2021. 3. 28.
AC 전압의 방향 AC 전압은 기본적으로 방향이 없다고 생각된다. 하지만, 가정집에서 사용하는 AC 전원은 다음 그림과 같이 L과 N으로 방향을 가지고 있다. N은 접지에 연결되는 선으로 전압이 걸리지 않아 손으로 만져도 안전하다. 전압은 L에서 걸린다. AC 전원에 방향은 있지만 모든 전자 제품들은 L과 N의 방향에 상관없이 연결하여도 정상적으로 동작한다. 2021. 3. 28.
전등 교체할 때 스위치를 내려야 할까? 전등 배선은 다음 그림과 같다. 2개 전선에서 L에는 220V 전압이 걸리고 N는 접지에 연결되어 전압이 걸리지 않는다. 전등 스위치는 L에 연결되어 있다. 그래서, 전등 스위치를 내리면 전등에 연결되는 2가닥의 전선에는 전압이 걸리지 않기 때문에 안전하게 전등 교체 작업을 할 수 있다. 하지만, 설치업체에서 실수로 N에 전등 스위치를 연결할 수도 있다. N에 스위치를 연결해도 전등을 켜고 끄는데 문제가 없다. 이 때는 전등 스위치를 끄도 전등에 연결된 전선 중 한 가닥에는 전압이 걸리기 때문에 감전이 된다. 이를 때는 차단기를 내리고 작업해야 한다. 2021. 3. 28.
포토커플러 특성 포토커플러(Photocoupler)는 Optocoupler라고도 한다. 포토커플러 내부는 다음 그림과 같이 LED와 포토 트랜지스터로 구성되어 있다. 포토커플러는 신호를 광으로 전달하여 두 회로를 전기적으로 분리하는데 사용한다. 포토커플러에서 가장 중요한 파라미터는 CTR(Current Transfer Ratio)이다. CTR은 LED에 입력되는 전류와 포토트랜지스터로 출력되는 전류의 비율이다. 단위는 보통 %를 사용한다. 위 표에서 GB 모델의 CTR은 100~600% 이다. 2021. 3. 24.
TVS와 Zener 다이오드 차이 TVS(Transient Voltage Suppressor)와 제너 다이오드는 모두 전압을 클램프하는 동일한 특성을 가지고 있다. TVS와 제너 다이오드의 차이는 다음과 같다. 제너 다이오드는 전압을 클램프하여 일정한 전압을 공급하는데 주로 사용한다. 때로는 과전압 보호 회로에도 사용한다. TVS는 서지나 ESD의 보호 회로 용도로만 사용한다. 2021. 3. 19.
OrCAD Capture 프로젝트 창 위치 OrCAD 캡처에서 프로젝트 창을 도킹 모드로 하려면 다음 그림과 같이 우클릭하여 Dock to에서 위치를 선택한다. 왼쪽에 도킹하면 다음 그림과 같아진다. 2021. 3. 19.
Delta-sigma 변조기 ΔΣ 변조기(Delta-sigma modulator)의 구조는 다음과 같다. 아래와 같이 적분기 1개를 사용할 때를 1차 ΔΣ 변조기라고 하고 적분기를 2개 사용하면 2차 ΔΣ 변조기라고 한다. Comparator에는 클럭 입력 fs가 있고 클럭 엣지에서 Comparator 입력을 비교하여 출력한다. x4는 1비트 DAC로 0V 또는 5V가 출력된다. 입력 xi이 0V일 때 x2는 0V 또는 -5V가 된다. 입력 xi이 1V일 때 x2는 1V 또는 -6V가 된다. 이와 같이 입력 신호에 따라 적분되는 플러스와 마이너스 값이 달라진다. ΔΣ 변조기의 아날로그 입력신호 x와 디지털 출력신호 y는 다음과 같다. 입력신호가 클수록 출력신호에서 High가 되는 기간이 길어진다. 2021. 3. 17.
ADC 비교 (Flash, SAR, Delta-sigma) ADC 구조에 따라 여러 종류의 ADC가 있지만 가장 많이 사용하는 ADC는 Flash, SAR, Delta-sigma이다. 종류 분해능 속도 소비 전력 가격 Flash 8 bit 고 고 고 SAR 8~16 bit 중 중 중저 Delta-sigma ~32 bit 저 저 중저 ☞ Flash ADC ☞ SAR ADC ☞ Delta-sigma 변조기 2021. 3. 16.
피드 포워드 제어 피드 포워드 제어(Feedforward control)의 구조는 다음 그림과 같다. 위 그림에서 피드 포워드 신호는 입력 신호이다. 하지만, 피드 포워드 신호에 입력-출력 오차 또는 외부 외란 신호 등이 사용될 수도 있다. 속도제어기에서 모터전압은 모터속도에 비례하기 때문에 속도지령이 들어올때 피드 포워드로 전압을 미리 출력하면 응답성이 올라갈 수 있다. Feedforward를 Feed forward 또는 Feed-forward라고도 쓴다. 2021. 3. 13.
Op-amp 미분 회로 Op-amp 미분회로는 다음과 같다. 위 회로의 식은 다음과 같다. 위와 같은 미분회로는 노이즈에 취약하기 때문에 실제 사용할 때는 다음과 같이 저항과 캐패시터를 추가해 주어야 한다. 10nF와 100kΩ에 의해 시정수는 1ms이고 1kΩ과 100pF를 추가한다. 2021. 3. 13.
캐패시터 정격 전류 일반적으로 캐패시터는 정격 전류가 없다. 하지만, 전해 캐패시터에는 Ripple current 정격이 있다. Ripple 전류는 AC 전류의 RMS 값으로 나타낸다. Ripple 전류는 캐패시터의 ESR에 의해 열을 발생시키기 때문에 최대 Ripple 전류가 제한된다. 2021. 3. 13.
전류와 회로 해석 다음 그림과 같은 2개의 회로가 있을 때 두 회로 사이에 전류가 흐르지 않을 때 두 회로는 서로 독립적으로 동작한다. 양 회로가 서로 영향을 주지 않는다. 두 회로를 독립적으로 각각 해석할 수 있다. 다음과 같이 두 회로 사이에 전류가 흐를 때 키르히호프의 전류법칙에 의해 유입과 유출되는 전류의 크기는 동일하다. 이 때는 한 회로의 변화로 인해 유입/유출되는 전류가 변하면 다른 회로에 영향을 준다. 변화되는 유입/유출 전류의 크기가 클수록 다른 회로에 주는 영향은 더 커진다. 다음 그림과 같이 프레임 그라운더를 통해 전류가 흐를 수도 있다. 프레임 그라운드에 회로적으로 직접 연결되어 있지 않더라도 캐패시턴스 성분 등으로 전류가 흐를 수 있다. ☞ 전류 흐름에 따른 회로해석 2021. 3. 13.
시계 배터리 크기 시계 배터리의 크기는 모델의 숫자로 알 수 있다. 4자리 숫자 중 앞의 2자리 숫자는 지름을 의미하고 다음과 같다. 4 : 4.8mm 5 : 5.8mm 6 : 6.8mm 7 : 7.9mm 9 : 9.5mm 10 : 10.0mm 11 : 11.6mm 12 : 12.5mm 16 : 16.0mm 20 : 20.0mm 23 : 23.0mm 24 : 24.5mm 44 : 5.4mm 4자리 숫자 중 뒤의 2자리 숫자는 두께를 의미한다. CR2016는 지름 20mm, 두께 1.6mm 이고 CR2032는 지름 20mm, 두께 3.2mm 이다. 2021. 3. 12.
전해 캐패시터의 방향이 있는 이유 전해 캐패시터는 전압을 인가하는 방향이 있다. 전압을 반대로 인가하면 캐패시터가 단락되면서 캐패시터가 터진다. 전해 캐패시터의 구조는 다음과 같다. 애노드와 캐소드 사이에 전해액이 있고 애노드는 산화막(AI2O3)이 있다. 산화막에 의해 애노드와 캐소드가 절연된다. 애노드에 마이너스 전압을 인가하면 전해액의 수소 이온이 애노드로 이동한다. 수소 이온은 산화막을 통과하여 애노드에 도달한 후 수소로 변하면서 산화막을 애노드에서 분리시킨다. 산화막이 떨어지면 단락이 되면서 큰 전류가 흐르고 그에 따라 캐패시터가 파괴된다. 이것을 수소 이온 이론(Hydrogen Ion Theory)이라고 한다. 애노드에 플러스 전압이 인가될 때는 음 이온이 애노드로 이동한다. 음 이온은 크기가 크기 때문에 산화막을 통과하지 못.. 2021. 3. 12.
D-sub 커넥터 D 서브(D-sub) 커넥터는 다음 사진과 같이 D 모양의 커넥터이다. sub는 subminiature의 약자로 초소형이라는 뜻이다. D 서브 커넥터는 1952년 캐논에서 처음 만들었다. 2021. 3. 11.
리본 커넥터와 센트로닉스 커넥터 아래 사진과 같은 커넥터를 마이크로 리본(Micro Ribbon) 커넥터라고 한다. 마이크로 리본 커넥터 중에서 피치가 0.085인치이고 36핀인 커넥터를 센트로닉스(Centronics) 커넥터라고 한다. 센트로닉스 커넥터는 센트로닉스라는 회사에서 프린터의 병렬 포트로 처음 사용하였다. 센트로닉스 커넥터는 IEEE 1284 type B로 표준화 되었다. 2021. 3. 11.
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