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안녕하세요 하드웨어 개발자 보노노 입니다.

당근이에서 본 다이오드 사용 방법 입니다 

 


부품을 동작시키기 위해선 필요한 전압 및 전류가 있다. ( 데이터 시트를 찾아보면 나옴)

마찬가지로 OPAMP를 사용하기 위해선 필요한 전압 및 전류가 있다.

LT1413/CN8 의 데이터 시트를 찾아보자

(https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/lt1413.pdf)

Supply voltage -> +- 22V

Differential Input Voltage -> +-30V (최대 전압)

만약 35V의 전원을 공급한다면 OPAMP는 망가지고 말것이다.

이러한 문제를 방지하기 위해선 어떻게 해야할까?

정답은 다이오드를 달아준다.

입력 보호 회로라고 하여 OPAMP에 아래 사진과 같이 다이오드를 달아준다.

다이오드의 특징에 따라 아래 사진의 아래 그래프로 바뀜.

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안녕하세요 하드웨어 개발자 보노노 입니다.

회로 설계 중 사용되는 소자에 대해 알아보려고 합니다. 그중 가장 많이 사용되는 소자가 저항 또는 캐패시터 입니다.

이번엔 저항에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 


저항의 사용 용도

1. 전압이나 전류를 낮추고자 할 때

2. 변화하는 전압이나 전류를 얻고자 할 때

3. 적당한 시정수를 얻고자 할 때

4. 주파수가 변화하여도 항상 일정한 저항이 필요할 때

5. 다른 회로와의 결합을 막고자 할 때

6. 음질을 개선할 때

7. 적당한 전압이나 전류를 공급하고자 할 때

8. 댐핑이 필요할 때

9. 주파수 대역폭을 넓히고자 할 때

10. 위상을 조절하고자 할 때

* Volt의 전압이 공급되고 있을 때 1Ampare(암페어)의 전류를 흐르게 하는 정도의 저항을 1옴 이라 한다.

( V= IR 옴의법칙 사용)

정격전력 = 전류를 공급했을 때 저항기가 견딜 수 있는 소비전력(Watt)을 말하며 I^2*R 으로 계산된다.

이 소비전력 이하의 저항을 사용하면 저항기가 많은 열을 발생하게 되고 결국 타버리는 경우가 흔히 있다. 전자회로에서의 신호회로는 1/8W로도 충분하지만, 전원회로, 발광 다이오드의 전류 제어용과 같은 저항기에는 큰 전류가 흐르기 때문에 정격전력을 염두해야 한다.

 

 

저항의 종류 및 저항값 읽는 방법

(1) 탄소 피막 저항

1/8, 1/4, 1/2 W 저항

- 가장 일반적이고 저가격의 저항기 이다. 저항 값의 오차는 ±5% 이 많으며, 정격전력으론 1/8, 1/4, 1/2 와트의 저항기가 많으며 잡음이 심하다.

* 1/8 일수록 저항 사이즈는 더 작다.

 

 

(2) 금속 피막 저항

1W, 2W 저항

- 탄소계 저항기보다 오차가 적은 높은 정밀도의 저항 값이 필요한 경우에 사용 된다. 오차는 ±0.05% 정도의 것도 있으나, 일반적으로 ±1% 를 써도 무방하다. 용도는 브릿지 회로 등 저항 값의 오차가 회로의 성능에 크게 영향을 미치는 경우 사용된다.

 

 

(3) 권선 저항

- 선의 길이를 조정하여 정밀한 저항 값을 얻고 있다. 굵은 선재를 이용하여 대전력용의 저항기를 만들 수 있다. 결점으로는 선을 절연체에 코일형태로 감아 붙이기 때문에, 주파수가 높은 회로에는 사용 할 수 없다. 세라믹 케이스에 삽입하여 특수한 시멘트로 굳힌 시멘트 저항으로도 사용된다. 전력은 1W~ 수십W 까지 다양하다

 

 

(4) 가변 저항

- 일반적으로 볼륨 이라고 부르기도 한다. 라디오 등 음량조정과 같이 저항 값을 바꿀 수 있는 것과, 전자회로에서 부품의 오차에 의한 조정을 해야 하는 경우에 사용된다.

 

(5) 칩 저항

- 소형으로 되어있어 PC 및 이동체 제품에 많이 사용된다. 소비전력은 1/16W ~ 1W 정도 까지이며 오차범위는

±1% ~ ±10% 등 다양하게 있다.

와트별 칩 사이즈 (1005 => 10mm x 0.5mm 라고 보면 된다.)

1/16W = 1005 1/10W, 1/16W = 1608 1/8W, 1/10W = 2012,

1/4W, 1/8W = 3216 1/4W = 3525 1/2W = 5025

1W = 6432

오차 범위 >> F급 = ±1% , G급 = ±2% J급 = ±5% K급 = ±10%

보통 J, F 급을 많이 사용한다.

 

 

 

(6) 어레이 저항

여러개의 같은 값을 가진 저항기가 일체형으로 만들어져 있다. 여러 개의 발광 다이오드 전류를 제어하는 경우 등 공간이 적게 해결되어 편리하다

사진2 의 맨 좌측의 리드가 공통(common) 리드 이다.

 

(7) 저항 읽는 방법

검, 갈, 빨, 주, 노, 초, 파, 보, 회, 흰. (오차율 : 금, 은)

계속 읽다보면 금방 외워질 것이다.

제1색대, 제2색대, 제3색대(승수), 제4색대(오차) 로 보고 저항을 직접 읽어보자.

굵기에 따라 전력와트수가 다르다.

1/8W = 굵기 2mm, 길이 3mm

1/4W = 굵기 2mm, 길이 6mm

1/2W = 굵기 3mm, 길이 9mm

*참고 - 보조 단위의 기호와 읽는 방법

 

(8) 옴의 법칙

전압, 전류, 저항 사이의 관계를 나타낸 것이다. 전위차를 E(=V), 전류의 세기를 I, 전기 저항을 R이라 하면,

E = IR의 관계가 성립한다. 균일한 크기의 물질에서 R은 길이 L에 비례하고 단면적 S에 반비례하며 R= P *L/S이다.

여기서 P는 물질 고유의 상수이며 비저항 이라 한다. 옴의 법칙을 이용하여 키ㅣ르히호프의 법칙이나 콘덴서와 인덕턴스를 포함한 교류회로의 기초 방정식을 유도할 수 있다. 즉 옴의법칙을 알아야 콘덴서와 인덕턱스 방정식을 이해할 수 있다.

(9) 직렬, 병렬에서의 저항

직렬

- 저항 R1과 R2가 직렬로 연결되어 있다면 R1+R2 를 하면 합성 저항을 구할 수 있다.

이때, 저항은 전압과 비례하기때문에 전압은 V1+ V2 이다.

병렬

- 저항 R1과R2가 병렬로 연결되어 있다면 (R1*R2)/(R1+R2) 로 구할 수 있다.

(계산식 => 1/ {(1/R1) + (1/R2)} = (R1*R2)/(R1+R2) 이다)

이때, 저항은 전류와 반비례하기때문에 전류는 I1+ I2 이다.

참고 문헌 :

1. 전기전자기초교재

2. http://www.ntrexgo.com/archives/4645

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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