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## RLC 회로의 개요

 전압-전류와의 관계 
• 콘덴서 양단에 걸린 전압 - V 
• 축전기(콘덴서)의 전기용량 - C 
• 축전기에 저장되는 전하량 Q=CV2

#RLC 회로

RLC 회로

• RLC 회로 : 전기, 전자 회로에서 저항기, 코일, 콘덴서로 이루어진 회로

## 유도성 리액턴스

유도성 리액턴스

• 저항 : 직류 또는 교류에서 동일한 저항 값을 가짐

• 코일과 콘덴서 : 교류에서 전류의 흐름을 방해하는 성질을 가짐

## 용량성 리액턴스 

용량성 리액턴스
• 리액턴스(Reactance) : 교류에서 전류의 흐름을 방해하는 성질을 가짐
• 콘덴서: 용량성 리액턴스(Xc)라 하며 각각 Xc로 표기
• 사용 단위: R과 X가 합성되어 있을 때 임피던스라고 하며 “Z”로 표기

#리엑턴스 구하는 방식

## 리액턴스 

리액턴스 
• 주파수에 비례 또는 반비례 
• R, L, C 복합 회로에서 위상차 발생 
• 위상차로 인해 특정 주파수가 인가될 때는 공진(Resonance) 현상 발생

##  공진주파수 회로

 공진주파수 회로

• LC 직렬회로
• 병렬 공진 회로
• 발진 회로와 주파수 또는 임피던스 측정 회로로 널리 사용
• 유도 리액턴스 성분 : 주파수가 증가할수록 커짐
• 용량 리액턴스 성분 : 주파수가 증가할수록 작아짐
• 유도 리액턴스와 용량 리액턴스 값이 같아지는 주파수는 공진주파수
• 공진주파수 공식

저역통과 필터(LPF)
• 코일과 콘덴서 소자로 구성하며 필터 회로에 활용
• 필터는 특정한 주파수 대역의 신호를 통과 또는 차단하는 기능을 가짐
• 주파수가 낮은 영역의 신호 성분 : L에 의해서 통과
• 주파수가 높은 영역의 신호 성분 : 코일의 임피던스가 높아짐과 동시에 콘덴서의 임피던스는 낮아져 고주파 신호 성분은 통과하지 못하고 콘덴서를 통해서 접지로 흐름

## 고역통과 필터(HPF) 

고역통과 필터(HPF)
• 주파수가 낮은 영역의 신호 성분 : 콘덴서에 의해서 통과 불가
• 주파수가 높은 영역의 신호 성분 : 코일의 임피던스가 높아짐과 동시에 콘덴서의 임피던스는 낮아져 고주파 신호 성분은 콘덴서를 통해서 출력 단자로 통과

## 대역통과 필터(BPF) 

대역통과 필터(BPF)
• 직렬로 접속한 코일과 콘덴서 회로는 공진 주파수 부근의 신호 성분만 통과
• 병렬로 접속한 LC 회로는 공진 주파수 부근이 되면 접지에 대한 신호 성분을 바이패스(By pass)시키는 기능 상실
• 공진 주파수 부근에 있는 대역의 신호 성분만 통과시킴

##  필터의 특성 곡선

필터의 특성 곡선

• x 축-주파수에 따른 라디안 값

• y 축-입력 전압 대비 출력되는 전압 표기

• LPF 저역통과 필터 : 점점 하양함

• HPF 고역통과 필터 : 점점 상양함

• BPF  대역통과 필터 : 상하향 곡선을 그림

## 평활 회로

코일 입력형과 콘덴서 입력형
• 코일 입력형
– 코일을 입력형으로 설계한 코일
• 콘덴서 입력형
– 콘덴서를 회로와 같이 구성
– 입력을 통해 주파수를 통과 시킴
– 출력 단자 맥류에 남아있는 교류 성분 제거
– 직류 성분만을 OUT(출력)시킴
– 저주파 필터 회로

• 인덕터(L)를 이용한 평활 회로
– 고주파 성주 : 통과 불가
– 저주파 성분 : 통과
• 커패시터(C)를 이용한 평활 회로
– 고주파 성주 : 통과
– 저주파 성분 : 통과 불가

• 입력의 고주파는 커패시터와 인덕터에 의해 제한되고, 낮은 주파수를 포함한 직류 성분만 출력

## 파이(Π) 형 필터
• 평활 회로 중 가장 성능이 우수한 파이형 필터
• 인덕터 입력형 LC회로 + 커패시턴스 입력형 CL회로
• 회로의 전원 입력단에 전원 잡음 제거용으로 가장 많이 사용
• CLC필터는 효율이 좋지만, 가격 면에서 CRC필터보다 비쌈

## 미분 회로(Differentiator, Differential Circuit)
• 신호에 대한 미분 연산을 전기 회로적으로 수행
• 입력 신호 파형의 시간 미분(시간 변화율)에 비례하여 출력을 발생 시킴
• 미분기 해석은 펄스(Pulse) 응답의 관점에서 저항 양단의 출력 전압을 얻는 직렬 RC 회로로 구성
• 미분기의 활용분야
  – 구형파 앞과 끝의 순간(Leading Edge, Trailing Edge)을 검출시키는 회로로 사용
  – 램프 신호 입력으로부터 미분파 출력 회로에 활용

## 적분 회로(Integrator, Integration Circuit)
• 신호에 대한 적분 연산을 전기 회로적으로 수행
• 입력 신호 파형의 시간 적분에 비례하여 출력을 발생시킴
• 적분기 해석은 펄스 응답의 관점에서 커패시터 양단에서 출력 전압을 얻는 직렬 RC 회로
• 커패시터 충전과 방전의 속도는 RC 시정수에 의해 결정
• 커패시터 양단의 전압은 순간적으로 변화될 수 없고, 지수함수적으로 서서히 변화

## RC 회로

## RC 회로

## RL 회로

## RL 회로

## 인덕터의 개요
• 인덕터

– 전류의 자기작용을 효과적으로 나타나게 만들기 위해 사용
– 코일(Coil)
– 구리선을 서로 단락되지 않게 용수철 형태로 감아서 만듦
– 대표적인 예 : 변압기나 전동기에 사용되는 규소 강판
• 인덕턴스
– 인덕터가 가지고 있는 성질
– 단위 : [H]
• 유도성 인덕턴스(리액턴스) : 주파수에 대하여 가지는 저항 값

## 인덕터의 종류
• 주파수에 따라 : 저주파 코일, 고주파 코일
• 용도에 따라 : 동조 코일, 쵸크 코일, 발진코일, 전원 트랜스 등
• 코일 종류에 따라 : 자심 코일, 성층 철심 코일, 공심 코일, 패라이트 코일 등

## 트렌스 기호

인덕터의 기호와 기능 

1) 인덕터
• 입력 전원용 필터나 스위칭 전원의 출력 필터로 사용 

2) 가변 인덕터
• 인덕턴스의 값을 변화시킬 수 있음
• OSC, IFT 등 

3) SMD 인덕터
• 휴대용, 초소형 전자기기의 고주파용으로 사용 

4) 상호 인덕턴스(트랜스포머)
• 녹색 : IPT(Input Trans, 입력 트랜스)
• 적색 : OPT(OutPut Trans, 출력트랜스)

1) 인덕터의 특성
• 인덕턴스 : 상호 인덕턴스(Mutual inductance), 자기 인덕턴스(Self Inductance)
• 코일에는 선재를 많이 감을수록 코일의 성질이 강해지고 용량 값이 커짐
• 내부에 아무것도 넣지 않은 공심으로 하는 것보다는 철심에 감거나 패라이트 코어라 부르는 철 분말을 압축, 응고시켜 감은 것이 보다 큰 용량 값을 얻을 수 있음

• 상호 인덕턴스
  – 전류가 흐르는 코일에 다른 코일을 가까이 했을 경우, 상호 유도 작용(Mutual induction)에 의해 접근 시킨 코일에 교류 전압 발생
  – 상호 유도 작용의 정도
  – 단위 : [H]

• 자기 인덕턴스
  – 코일이 하나만 있는 경우에도 자신이 발생하는 자속의 변화가 자신에게 영향을 주게 됨
  – 자기 유도 작용의 정도
  – 단위 : H 사용

## 인덕터의 분류
• 주파수에 따른 분류
  – 저주파 코일
  – 고주파 코일

• 용도에 따른 분류
  – 잡음 방지용 코일 : 전원이나 신호 선에 콘덴서와 병합, 잡음의 진입 방지
  – 동조 코일
  – 쵸크 코일 : 회로 내에서 교류 성분 여과(filtering)
  – 고주파용 쵸크 코일 : 고주파에 대하여 높은 임피던스를 가지며 회로 내에서 고주파 전류를 저지하고 직류나 저주파에 대하여 높은 임피던스를 가져야 하므로 크기가 비교적 큼
  – 발진 코일
  – 전원 트랜스 등

## 입출력 트랜스 기호

강한 전압  -----> 전원 트랜스 -----> 적당한 전압  으로 전환

## 코일의 특성 

1) 역기전력 작용
• 전류의 변화를 안정시키려고 하는 성질
  – 코일을 지나는 자속 증가 : 자속을 감소시키는 방향으로 역기전력 발생
  – 코일을 지나는 자속 감소 : 자속을 증가시키는 방향으로 유도 기전력 발생
  – 자신의 발생 원인이 되는 자속의 변화를 방해하려는 방향으로 발생(렌츠의 법칙)

• 상호 유도 작용
  – 변압기(transformer)에 사용되는 원리 : 코일의 상호 유도 작용 이용
  – 두 코일을 가까이 하면 한쪽 코일의 전력을 다른 쪽 코일에 전달 가능
  – 1차 측 권수와 2차 측 권수의 비율에 따라 2차 측의 전압 변화

• 공진 작용
  – 회로 : L 과 C 로 구성
  – 기능 : 특성 주파수의 교류 전류가 흐르지 않거나 또는 흐르기 쉽게 됨
  – 어떤 특정한 주파수만을 통과시키기 위하여 사용되는 필터회로에 이용
  – 라디오의 방송국을 선택하는 튜너는 이 성질을 이용해 특정한 주파수만 선택
  – 동조회로

## 잡음방지용 코일

• 각 색 점에 맞는 유효숫자를 색 저항 판독표에서 찾아 대입

## 쵸크 코일

• 각 색 대에 맞는 유효숫자를 색 저항 판독표에서 찾아 대입

콘덴서(커패시터)의 개요
• 두 전극판 사이에 유전체(절연체)를 사이에 두어 각각 전극 판에 +전기와 - 전기가 충전되며, 충전된 전기가 저항 R을 통하여 방전할 수 있는 회로
• 전하를 정해진 용량만큼 저장하고 다시 이 전하를 방전
• 직류 차단과 교류 통과, 축전지, 필터 회로 등에 활용

콘덴서(커패시터)의 종류와 기호
• 세라믹 콘덴서[Ceramic Condenser]
– 유전율이 높은 산화티탄이나 티탄산바륨 등의 자기를 유전체로 하는 소자
– 극성이 없음

• 마일러 콘덴서[Mylar Condenser]
– 전하를 저장하는 기능
– 교류 회로에서 공진 소자로 사용되고 교류 신호만 통과 시킴
– 저주파 및 고주파 특성 우수

• 전해 콘덴서[Electrolytic Condenser] : 전하를 일정한 방향으로 저장, +, - 극성 존재

• 탄탈 콘덴서(TC)[Tantalum Electrolytic Condenser]
– 전해 콘덴서에 비해 충·방전이 빠르며, 온도 범위가 넓고 안정성과 수명이 뛰어남
– 누설 전류가 적음
– 전해 콘덴서에 비해 내압이 낮고 용량이 작음

• 반고정 콘덴서[Trimmer] : 고주파 회로나 발진 회로의 미세 조정에 사용

• 가변 콘덴서[Varicon]
– 연속적으로 용량 변화 가능
– 송수 진기나 발진기의 동조 회로에 사용
– 라디오 방송 주파수를 선택할 때 사용

1) 콘덴서(커패시터)의 종류와 규격
• 가변 콘덴서(Varicon)
• 고정 콘덴서
  – 종이 콘덴서
  – 전해 콘덴서
  – 세라믹 콘덴서
  – 마일러 콘덴서
  – 탄탈 콘덴서
  – 폴리에스테르 콘덴서
• 반고정 콘덴서(Trimmer) 

2) 전해 콘덴서
• 극성(+/-)이 있음
• 소형 알루미늄 전해 콘덴서에는 (-) 극성을 표시하는 띠가 있는 것이 일반적임
• (-)극 리드선의 길이를 짧게 하여 잘못 삽입되는 것을 방지 

3) 탄탈 콘덴서
• 전극에 ‘탄탈륨’ 사용
• 비교적 큰 용량을 얻을 수 있음
• 온도 특성(온도의 변화에 따라 용량이 변화는 특성) 주파수 특성 우수
• 정밀 특성 및 온도 특성 회로에 많이 사용
• (+),(-)극성 구분 : 보통 부품 평면에 (-) 극 쪽 표기, 리드선의 길이가 긴 쪽이 (+), 짧은 쪽이 (-) 극

4) 고정 콘덴서
• 세라믹 콘덴서
  – 극성이 없고 온도에 대한 안정성이 좋음 : 온도 보상 회로 사용
  – 인덕턴스가 적어 고주파 특성 양호 : 고주파의 바이패스 회로 사용
• 마일러 콘덴서
  – 얇은 폴리에스테르(polyester) 필름을 양측에서 금속으로 삽입하여, 원통형으로 감은 것
  – +,- 극성이 없음
  – 고주파 신호 전달용으로 사용
• 마이카 콘덴서
  – 전기적 특성이 좋으며 내압이 높음
  – 특히 온도 계수가 좋아서 고주파 정밀 회로에 사용
• 칩 콘덴서
  – 첨단 정밀 회로용
  – 소형으로 만들어져 리드 없이 회로와 접속

## 적층형 콘덴서 판독하기

1   2   3 

6   5   4

위와 같이 순서가 되며

식대와 같이 4개를 이용하여 산출한다

## 원통형 콘덴서 판독하기

전에 4색대와 같으며 5색대는 온도 계수를 표시한다

## 전해 콘덴서 규격 읽기
• 표면에 그려진 극성 표시방법이나 리드 선의 길이를 관찰하여 극성 구분

## 세라믹 콘덴서 규격 읽기

• 표면에 기록된 숫자와 문자를 보고 콘덴서의 용량과 내압, 허용 오차 판독

## 마일러 콘덴서 규격 읽기

• 표면의 숫자와 문자를 보고 용량과 내압, 허용 오차 판독

## 콘덴서(커패시터) 시험 방법
• 멀티 테스터를 이용하여 콘덴서의 양부 판정
• 저항계(R)에 위치하고 테스터의 리드를 접촉시키는 순간에 계측기 바늘이 올라갔다가 ∞(무한대)의 위치로 되돌아오면 정상으로 판별 

## 콘덴서의 특성 곡선

## 저항, 전압과 전류 

## 저항

• 전기 도선은 금속으로 만드는데, 금속 안에서 전자들이 자유롭게 움직일 수 있기 때문
• 금속 안에는 전자를 잡아 끄는 양의 전하를 가진 원자핵들이 있음
• 공간에 주기적으로 배치되어 격자를 이루고 있는 금속의 원자들은 최외각 전자들을 쉽게 놓아주는 특징이 있음
• 저항
  – 자유전자들이 금속 도선 안을 온갖 방향으로 돌아다님.
  – 도선을 따라 일정한 방향으로 흐르는 순 전류가 없는 상태 2) 전압과 전류
• 전류
  – 양의 전하는 전위가 낮은 곳으로, 음의 전하는 전위가 높은 곳
  – 양쪽의 전위 차이가 없어질 때까지 움직임
• 물체가 위에서 아래로 떨어지는 이유 : 중력에 의한 위치에너지를 줄이기 위함
• 전하가 이동하는 이유 : 전기적인 위치에너지를 줄이기 위해 , 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동함
• 전압 : 음의 전하가 많은 곳은 전위가 낮고, 양의 전하가 많은 곳은 전위가 높음

## 옴의 법칙

• 전류는 저항 양단에 가한 전압 또는 전위차에 비례, 저항에 반비례하는 법칙
• 전류의 세기는 두 점 사이의 전위차에 비례, 저항에 반비례하는 법칙 

##직렬연결된 저항의 합성 값

• 저항 값은 증가함
• 전류는 옴의 법칙에 의하여 점점 작게 흐르게 됨 

## 병렬 연결된 저항의 합성 값 

• 저항 값은 감소함

• 전류는 옴의 법칙에 의하여 점점 크게 흐르게 됨 

• 임의의 복잡한 회로를 흐르는 전류를 구할 때 사용
• 전류에 관한 제1법칙과 전압에 관한 제2법칙
• 폐 회로망에서 1개 이상의 전원이 저항이나 임피던스에 접속되어 있을 때, 전류 법칙(제1법칙)과 전압 법칙(제2법칙)을 이용하여 각 저항에 흐르는 전류 값을 계산

## 제1법칙(전류의 법칙)

– 접합점법칙 또는 전류 법칙
– 회로망 중 임의의 접속점(마디)에 들어가는 전류의 대수합은 그 접속점으로부터 나오는 전류의 대수합과 같음
– 근거 : 전하가 접합점에서 저절로 생기거나 없어지지 않는다는 전하 보존법칙

## 제2법칙(전압의 법칙)

• 폐회로 법칙, 고리 법칙, 전압 법칙(근거 : 에너지 보존 법칙)
• 폐회로에서 기전력의 대수합은 각 부의 전압 강하의 대수합과 같음
• 직류와 교류 모두 적용 가능
• 저항 외에 인덕턴스, 콘덴서를 포함하거나 저항을 임피던스로 바꿀 수 있음
• 복잡한 회로망의 해석에 많이 쓰임

##저항기의 분류
• 재료, 제조 방법, 형태에 따라 다양한 종류
• 전자산업의 발전에 따라 새로운 저항기들이 개발
• 고정 저항기

  – 탄소계 : 탄소피막 저항기(155℃) , 솔리드 저항기(125℃) 
  – 금속계 : 금속필름 저항기, 산화금속피막 저항기(155 ~ 175℃), 메탈글래즈 저항기, 휴즈형 저항기
  – 권선형 : 권선형 저항기(270℃), 권선형 무유도저항기, 전략형 시멘트 저항기, 메탈클래드 저항기(155 ~ 175℃) 
  – 후막형 : 후막 칩 저항기(125℃), 후막 칩 어레이 저항기, 후막 네트웍 저항기, 후막칩 네트웍 저항기
  – 박막형 : 박막 칩 저항기
  – 기타 특수형 : PTC 서미스터, NTC 서미스터, 배리스터
• 가변 저항기 : 탄소피막형, 후막형, 코일형, 반고정형, 포텐시오메타형 

## 저항기의 특징
• 고정 저항기
  – 소비전력에 따라 : 0.125W, 0.25W , 0.5W, 1, 2W, 5W, 등으로 구분
  – 재질에 따라 : 탄소피막 저항기, 권선형 저항기, 금속피막 저항기, 범람형 저항기, 칩 저항기, 어레이 저항기 등으로 구분
  – 탄소피막 저항기 : 소형, 수동소자, 색대로 표시, 가장 흔히 사용되는 수동 소자
  – 범랑형 저항기 : 세라막 저항기, 소비전력이 큰 회로에 사용
• 가변 저항기
  – 저항기 중간에 이동단자 탭 설치 : 세 점 사이의 저항값이 변화되어 전압의 강하 또는 전류를 분배하는 회로에 이용
  – 가변저항기의 이용 : 소리의 크기 조절, 화면의 밝기 조절에 사용, 손잡이를 이용하여 조정하는 가변저항기와 드라이버로 조정하는 반고정저항기

권선 저항은 고주파 회로에서는 코일의 분포 용량이 문제가 되어 사용되지 않음

＃# 색갈마다 의미하는 번호 및 저항 값

## 색 저항 판독법

1색대와 2색대, 3색대를 붙이고

4색대는 제급근으로 

5색대는 오차 범위로 한다

저항 값 : (1 ++ 2 ++ 3) x 4ⁿ = ?Ω 

오차 : 5

##

## 저항에 대하여 약속

# 저항에 종류에따른 저항기 곡선

저항기의 머리 꼬리