## 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

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## 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

전체저항 Rt = R₁ + R₂ + R₃

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

 

## 병렬 연결된 저항의 합성 값 

병렬 연결

• 저항 값은 감소함


• 전류는 옴의 법칙에 의하여 점점 크게 흐르게 됨 

 

 

키르히호프의 법칙

• 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)

 

키르히호프의 제1법칙

– 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)

키르히호프의 제2법칙

• 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

 

 

 

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##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

 

 

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