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전자1643

EIA 표준 EIA(Electronic Industries Alliance)는 1924년에 설립된 미국의 전자산업 협회로 전자제품들의 상호 호환을 위한 표준을 만든다. 세라믹 캐피시터의 X7R, C0G와 같은 코드는 EIA RS-198에서 정의된 것이다. RS-232, RS-422, RS-485는 EIA에서 정의한 표준이다. RS는 Recommended Standard의 약자이다. 2021. 1. 21.
세라믹 캐패시터 종류 세라믹 캐패시터는 크게 클래스 1과 클래스 2로 나누어진다. 클래스 1은 높은 안정도와 낮은 손실의 캐패시터로 높은 신뢰성이나 안정성이 요구되는 회로에 사용된다. 클래스 2는 적은 부피로 높은 효율을 가진 것으로 바이패스나 커플링 등의 용도로 사용하는 캐패시터이다. 세라믹 캐패시터로 많이 사용하는 것은 X7R, X5R, C0G 등이다. 위 코드는 EIA에서 정의된 코드로 각 자리마다 의미를 가지고 있다. 클래스 1 클래스 1의 EIA 코드는 다음과 같다. C0G는 다음 의미를 가진다. 클래스 1 온도 계수 0 편차 ±30ppm/K C0G를 NP0라고도 한다. 클래스 2 클래스 2의 EIA 코드는 다음과 같다. X7R 클래스 2 온도 -55 ~ +125도 온도편차 ±15% X5R 클래스 2 온도 -55 ~.. 2021. 1. 21.
Yageo 저항, 캐패시터 검색 Yageo는 저항, 캐패시터, 인덕터 등을 생산하는 대만 기업이다. Yageo는 수동소자를 생산하는 기업 중 3위 업체이다. 2020년 Yageo가 KEMET을 인수했다. Yageo 저항, 캐패시터 검색 사이트 칩 저항은 저항 값과 패캐지 크기를 선택하고 Apply filter를 선택한다. 칩 캐패시터는 MLCC에서 General Purpose를 선택하고 캐패시터 값과 패캐지 크기를 선택하고 Apply filter를 클릭한다. X7R 칩 캐패시터는 MLCC에서 General Purpose와 CC X7R을 선택하고 캐패시터 값과 패캐지 크기를 선택하고 Apply filter를 클릭한다. C0G 칩 캐패시터는 MLCC에서 General Purpose와 CC NP0을 선택하고 캐패시터 값과 패캐지 크기를 선택.. 2021. 1. 20.
RLC 회로 다음 회로는 직렬 RLC회로 이다. 위와 같은 회로에서 전압이 입력이고 전류가 출력일 때 공진 주파수는 다음과 같다. 댐핑 팩터 제타 ζ는 다음과 같다.저항 또는 캐패시터가 커질 수록 댐핑이 증가한다. 주파수에 따른 전류는 다음과 같다. 아래 그래프에서 공진 주파수일 때 피크값을 가진다. 2021. 1. 19.
전압 레벨 시프트 IC TI의 SN74LV1T34는 싱글 채널 전압 레벨 시프터 IC이다. 동작전원 Vcc는 1.6~5.5V이다. 입력 로직은 전원에 상관없이 0~5.5V이고 출력 로직은 Low일 때 0V이고 High일 때 Vcc이다. 예를 들면, 동작전원에 +3.3V를 넣으면 +5V 로직을 입력으로 받아 +3.3V 로직을 출력하고 동작전원에 +5V를 넣으면 +3.3V 로직을 입력으로 받아 +5V 로직을 출력한다. 2021. 1. 18.
양방향 전압 레벨 시프터 회로 +3.3V +5V 양방향 전압 레벨 시프터 회로는 다음과 같다. LV에 +3.3V 전원을 연결하고 HV에 +5V 전원을 연결한다.LV1에 +3.3V이 입력되면 BSS138은 턴 오프되고 HV1에 +5V가 출력된다. 이 때 HV1에 0V이 입력되면 다이오드를 통해 쇼트되기 때문에 양쪽에서 입력을 넣으면 안된다. LV1에 0V이 입력되면 BSS138은 턴 온되고 HV1에 0V가 출력된다. 이 때 HV1에 5V가 입력되면 트랜지스터를 통해 쇼트되기 때문에 양쪽에서 입력을 넣으면 안된다. 즉, 양단에 다른 로직값을 동시에 입력하면 회로가 쇼트된다. 단방향일 때는 HCT나 LVC 로직 IC를 사용하여 전압을 변환할 수 있다. 2021. 1. 18.
DMM 전압 입력 회로 DMM의 전압 입력 회로는 다음과 같다. 입력된 전압은 B와 C의 저항으로 분압된다. B에서는 Analog Mux를 사용하여 분압에 사용될 저항을 선택할 수 있고 이것으로 입력 전압 범위를 선택할 수 있다. A는 AVCC 전압의 절반을 생성하고 V+입력에 연결하여 입력 전압에 옵셋을 준다. 이렇게 하여 입력 전압이 플러스 또는 마이너스일 때 AVCC/2 전압을 기준으로 변화게 된다. 2021. 1. 17.
DMM 참고 회로 TI의 DMM 레퍼런스 회로는 여기에 있다. DC 전압 정밀도는 ±0.03%이고 AC 전압 정밀도는 ±1%이다.레퍼런스 회로는 MSP430F6736을 사용한다. MSP430F6736는 미터용 MCU로 24비트 ADC 3개와 LCD 컨트롤러가 내장되어 있다. 2021. 1. 17.
인텔과 AMD의 FPGA 업체 인수 2015년 인텔에서 FPGA 2위 업체인 알테라를 인수했다. 그리고, 2020년 AMD에서 FPGA 1위 업체인 자일링스를 인수했다. 인텔과 AMD와 같은 CPU 업체가 FPGA를 인수하는 이유는 CPU에 FPGA를 통합하여 연산 속도를 증대시키기 위해서이다. 현재 CPU는 미세공정과 클럭이나 코어 등의 한계로 성능 증가가 둔화되고 있다. 이를 극복하여 성능을 높이기 위해 GPU나 FPGA를 사용할 수 있다. FPGA를 사용하여 수십에서 수백배 정도 성능이 증가한다. 2021. 1. 17.
TMS320FC28x 인터럽터 처리 절차 TMS320FC28x 인터럽터 처리 절차는 다음과 같다. 1. S/W 또는 H/W 인터럽터를 입력받는다. 2. 입력받은 인터럽터가 Mask 되여 있는지 확인한다. 3. 현재 실행 중인 명령어를 완료한다. 파이프라인에 Decode 2 phase 미만에 있는 명령어를 삭제한다. 4. ST0, T, AL, AH, PL, PH, AR0, AR1, DP, ST1, DBGSTAT, PC, IER 레지스터를 Stack에 저장한다. 5. 인터럽터 벡터를 읽어 PC에 설정한다. PIE 설정에 따라 적용되는 인터럽터 벡터가 달라진다. 6. 인터럽터 루틴이 실행된다. ☞ 파이프라인 원리 2021. 1. 16.
Agilent와 Keysight Keysight는 원래 HP의 전자 계측기 사업부였다. HP에서 Agilent가 분사되면서 Keysight는 Agilent로 들어갔다. 2014년 Keysight는 Agilent에서 분사하였다. Keysight는 전자 계측 사업을 하고 Agilent는 생명과학 사업을 한다. 2019년 기준으로 Keysight는 매출 43억 달러이고 종업원은 14,000명이고, Agilent는 매출 55억 달러이고 종업원은 13,500명이다. 아래 DMM은 Agilent로 되어 있지만 현재는 Keysight로 변경되어 있다. 2021. 1. 16.
관성모멘트와 마찰에 따른 응답 특성 토크 τ가 인가될 때 회전속도 ω는 다음과 같다.여기서, J는 관성 모멘트, b는 마찰계수이다. 위 식을 라플라스 변환한 전달함수는 다음과 같다.위 전달함수는 1차 시스템이다. 크기가 1인 step 형태의 토크가 입력될 때 속도는 다음과 같다.여기서 시상수는 J/b이다. 관성 모멘트가 커질수록 시상수는 증가한다. 즉, 관성 모멘트가 커질수록 수렴하는데 더 많은 시간이 필요하다. 관성 모멘트가 커질수록 응답속도가 느려지고 외란에 둔감해진다. 마찰계수 b가 커질수록 시상수는 감소하지만 속도 크기도 역시 감소한다. 2021. 1. 15.
마찰력 종류 마찰력의 종류 1. Static friction 정지 마찰력 2. Coulomb friction 속도에 상관없이 일정한 마찰력 3. Viscous friction - 두 물체 사이에 유체가 있고 두 물체가 움직일 때 발생하는 마찰력 - Viscous는 '점성이 있는' 또는 '끈적거리는'이라는 뜻 - 속도에 비례하는 마찰력 4. Stribeck friction 속도 증가에 따라 마찰력이 감소하다가 일정 속도를 넘어가면 마찰력이 상승 2021. 1. 14.
서보모터 효율 일반적인 서보모터의 효율은 다음과 같다. 효율은 토크와 속도에 따라 달라진다. 아래 모터의 최대 효율은 약 88% 정도이다. 모터에 인가하는 전압을 낮추면 효율은 떨어진다. 최대 효율은 83%로 낮아진다. ☞ BLDC 모터 효율 2021. 1. 14.
Op-amp 적분회로 Op-amp 적분회로는 다음과 같다. 입력과 출력의 관계는 다음식과 같다. 출력이 포화되는 문제를 막기 위해서는 캐패시터와 병렬로 저항이나 스위치를 설치해야 한다. 2021. 1. 14.
Op-amp Voltage Follower 회로 Op-amp로 Voltage Follower 회로를 구성할 때 출력단과 피드백되는 입력단 사이에 저항을 넣어야 한다. 다음 그림과 같이 입력단의 저항과 같은 값의 저항을 피드백에 넣으면 Input Bias Current에 의한 오차를 줄일 수 있다. 즉, Voltage Follower 회로에서 입려과 출력 전압의 차이가 줄어든다. 또한, 이 저항은 댐핑 효과를 주어 진동을 방지하는 효과를 준다. 저항값이 1kΩ 이상으로 크면 위상 지연에 의한 진동이 발생할 수 있기 때문에 다음과 같이 캐패시터를 병렬로 연결해야 한다. 다음 그림과 같이 OP27의 경우 저항값이 100Ω 이하이면 Rising time이 짧은 빠른 신호가 입력될 때 보호 다이오드에 의해 다음 그림과 같이 출력이 입력을 따라가지 못하게 된다. 2021. 1. 14.
Op-amp Input Bias Current Op-amp의 입력단의 임피던스는 매우 크지만 매우 작은 전류가 흐른다. Op-amp Input Bias Current는 다음 식과 같이 입력단에 흐르는 전류의 평균값이다. LM124, LM224, LM324의 Input Bias Current는 다음과 같이 20~45nA이다. Input Offset Current는 IP와 IN의 차이이다. Input Offset Voltage는 다음 그림의 VIO이다. 2021. 1. 13.
RC 회로 전류 직렬 RC 회로는 다음과 같다. 위 회로에 흐르는 전류는 다음과 같다. 전류의 크기는 다음 식과 같다. 위 식에서 V=1이고 R=1이고 C=1일 때 주파수 ω를 x축으로 하고 전류 크기를 y축으로 한 그래프는 다음과 같다. 주파수 ω가 증가할수록 RC 회로에 흐르는 전류는 증가한다. 주파수가 증가하면 전류는 1에 수렴한다. 저항이 달라지면 주파수가 증가할 때 전류는 V/R으로 수렴한다. C가 증가할수록 수렴하는 속도가 빨라진다. C가 무한대로 증가하면 C가 없고 R만 있는 회로와 같아진다. 2021. 1. 10.
테브난 등가회로 다음과 같은 전압원과 저항으로 구성된 회로는 테브난 등가회로(Thevenin Equivalent Circuit)로 단순화 시킬수 있다. 위 회로는 다음과 같은 회로로 간단히 나타낼 수 있다. 아래 회로의 Vth는 위 회로에서 AB에 출력되는 전압이다. 아래 회로의 Rth는 위 회로에서 전압원을 쇼트시키고 AB에서 바라본 전항값이다. 이와 같이 단순화 시킨 회로를 테브난 등가회로라고 한다. 테브난 등가 저항을 구할 때 전압원은 쇼트시키고 전류원은 오픈시키고 계산한다. 테브난 등가회로는 전압원과 직렬저항으로 구성되지만 노턴 등가회로는 전류원과 병렬저항으로 구성된다. 2021. 1. 6.
미니 USB와 마이크로 USB 단자 미니 USB 단자(Mini-USB)는 다음 사진과 같다. 미니 USB는 USB 2.0과 함께 2000년 처음 나왔다. 미니 USB는 A 타입과 B 타입이 있는데 A 타입은 단종되었다. 아래 사진은 미니 USB B 타입이다. 마이크로 USB 단자(Micro-USB)는 다음 사진과 같다. 마이크로 USB는 2007년 처음 나왔다. 미니 USB는 A 타입과 B 타입이 있다. 아래 사진은 마이크로 USB B 타입이다. 마이크로 USB는 미니 USB와 비교하여 폭은 비슷하지만 높이가 낮다. 마이크로 USB의 꽂았다 빼는 동작횟수는 최소 10,000번으로 미니 USB보다 많다. 2021. 1. 6.
BMS의 셀밸런스 기능 원리 셀밸런스란 배터리팩의 각 셀 전압을 동일하게 유지하는 것이다. 셀밸런스가 맞지 않으면 충전 중 어떤 셀은 완충되고 어떤 셀은 완충되지 않는 문제가 있고 어떤 셀은 과충전될 수도 있으며 방전 중에는 특정 셀이 과방전 될수도 있다. 셀밸런스 기능이 있는 일반적인 BMS는 각셀의 전압을 모니터링하고 전압이 완충전압을 넘어 특정전압을 넘어가면 저항을 통해 50~100mA 전류를 소모시켜 배터리 전압을 낮춘다. 이 때 전압이 낮은 셀에서는 충전을 계속하여 전압이 올라가면서 셀간 전압차이를 줄인다. 이러한 셀밸런싱 방식은 한번에 완전히 셀 밸런스가 맞지 않고 몇번 충전과 방전을 반복하면서 조금씩 셀 밸런스를 맞춘다. 드론 등에 사용되는 배터리 충전기는 내부에 셀 밸런스 기능이 내장되어 있다. 이러한 충전기를 사용하.. 2021. 1. 5.
배터리 BMS 란? BMS (Battery Management System)은 배터리를 관리하는 시스템이다. BMS의 주요 기능은 다음과 같다. 모니터링 발열관리 보호 통신 계측 최적화 배터리팩을 만들 때 사용하는 작은 BMS 보드는 보통 보호기능과 셀밸런스 기능이 내장되어 있다. 이러한 보드를 PCM (Protection Circuit Module)이라고도 한다. PCM의 주요 보호 기능은 다음과 같다. Overcharge Over-discharge Over temperature Short circuit Overcurrent 2021. 1. 5.
Op-amp summing 회로 Op-amp summing 회로는 다음과 같다. 위 회로는 다음 식과 같다. R1과 R2의 값이 같다면 다음 식과 같다. 출력 전압 Vo는 V1과 V2의 합에 반비례한다. 2021. 1. 4.
무중력 밸런스 원리 무중력 밸런스(Zero Gravity Balance)는 무거운 물건을 들고 내릴 때 사용하는 호이스트와 같은 것이다. 물건을 당기는 중력과 같은 힘을 위로 당겨 물건을 쉽게 올리고 내릴 수 있다. 무중력 밸런스 동작 방법 처음에는 손잡이를 위로 당겨 물건을 올린 후 1초 정도가 지나면 자동으로 Float 모드가 된다. 이 때부터 물건을 손으로 직접 위로 올리거나 내리며 그에 따라 물건이 올라가거나 내려간다. 무중력 밸런스의 원리 물건을 매다는 후크 근처에 힘을 감지하는 센서를 통해 물건에 가해지는 힘을 감지한다. 이 힘에 따라 전기, 공압 등의 모터를 구동하여 물건을 위나 아래로 이동시킨다. 아래 그림에서 4번이 Force sensor로 힘을 감지한다. Force sensor에는 로드셀이 많이 사용된다. 2021. 1. 3.
모터 상태 방정식 모터의 상태 방정식은 다음과 같다. 여기서, K: 토크 상수 = Back EMF 상수 R: 모터 저항 L: 모터 인덕턴스 J: 관성 모멘트 b: 마찰 계수 모터 상태 방정식을 위치값 θ을 사용하여 다음과 같이 나타낼 수도 있다. 2021. 1. 2.
EEPROM 사용횟수와 프로그래밍 EEPROM을 지우고 다시 쓰는 횟수는 AVR의 경우 100,000번으로 제한되어 있다. 이것을 생각하지 않으면 횟수를 넘겨 프로그램을 잘못 작성할 가능성이 높다. 1초에 한번 지우고 쓴다면 약 27.8시간만 사용할 수 있다. 1시간에 한번 지우고 쓴다면 약 11.4년을 사용할 수 있다. 전원 꺼질 때 상태 저장방법 전원이 꺼질 때 현재 상태를 저장해야 되는 경우가 있다. 이 때 가장 쉬운 방법은 일정 시간마다 현재상태를 EEPROM에 저장하는 것이지만 이렇게 되면 EEPROM 최대 사용회수를 넘어갈수 있다. 이럴 때는 전원의 Power-fail 신호를 사용해야 한다. 전원이 꺼질 때 Power-fail 신호를 MCU에서 입력받아 EEPROM에 데이터를 저장하고 종료한다. 2021. 1. 2.
형광등 원리 형광등은 양단에 높은 전압을 걸어줘야 방전을 시작한다. 한번 방전이 되기 시작하면 전압이 낮아져도 방전을 계속한다. 안정기와 점등관은 형광등에 초기 높은 전압을 발생시키기 위해 사용된다. 처음에는 점등관이 OFF 되어 있다. 전원을 연결하면 점등관에서 방전이 일어나면서 바이메탈에 의해 ON이 된다. 점등관이 ON이 되면 형광 방전관에 전류가 흘려 열전자가 방출되기 시작한다. 이 때 점등관의 바이메탈이 식어면서 OFF가 된다. 점등관이 OFF가 되는 순간 인덕터 소자인 안정기에 의해 형광 방전관 양단에 높은 전압이 유도된다. 이러한 높은 전압에 의해 형광 방전관 양단 사이에서 방전이 시작된다. 안정기는 초기 높은 전압 생성을 위해서 사용되고 그 후에는 방전관에 흐르는 전류를 필터링하여 안정화시키는데 사용된다. 2021. 1. 1.
하천수위관측시스템 원리 하천수위관측시스템은 하천의 수위를 측정하는 장비이다. 보통 초음파를 이용한 거리 측정으로 하천 수위를 알아낸다. 초음파 또는 CCTV 영상을 이용하여 유속과 유량을 측정하는 시스템도 있다. 2021. 1. 1.
ipTIME 무선 공유기 내부 구조 ipTIME의 무선 공유기 내부는 다음 사진과 같다. RTL8196E는 RealTek 제품으로 이더넷 스위치 기능과 마이크로 프로세서가 내장된 SoC이고, RTL8192ER은 와이파이 IC이며, EN25QH32는 32Mbit 크기의 시리얼 플래시 메모리이다. RTL8196E는 내부에는 Lexra 사의 400MHz로 동작하는 RLX4181 CPU가 내장되어 있다. RLX4181은 MIPS 구조의 CPU이다. 2021. 1. 1.
Drop-in replacement 뜻 Drop-in replacement는 컴퓨터 공학 등에서 사용되는 용어로 어떤 부품이나 프로그램을 대체 했을 때 다른 설정 등을 바꿀 필요가 없고 성능 저하도 없으며 오히려 속도, 안정성, 용량 등의 성능이 올라가는 대체를 의미한다. 2020. 12. 31.
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