1 젂

제1장

젂자부품의 종류 및 사용방법

젂 자부품의 종류 및 사용방법

1

젂자 부품의 종류

 능동부품

- 입력과 출력을 갖추고 있으며, 젂기를 가한 것만으로 입력과 출력에 일정한 관계를 갖는 소자

- 트랜지스터, IC, 다이오드, 연산 증폭기 등이 있다.

 수동부품

- 부품 스스로 아무 동작도 할 수 없지만 능동 소자와 조합 되었을 때 그 기능을 발휘하는 부품

- 저항, 코일, 콘덴서 등이 있다.

 보조부품

- 소자의 접속 및 고정하기 위한 부품

- 커넥터, 기판, 단자, 스위치, 선재 등이 있다.

젂 자부품의 종류 및 사용방법

1

젂자 부품의 사용방법

 부품의 종류

부품의 종류별로 독특한 특성이 있으므로 그 특성이나 특징을 잘 이해하고 사용

 부품의 규격

부품의 규격을 잘 이해하고 사용

 최대 정격

최대 정격 범위 내에서 사용

 외형 및 크기

부품의 특징을 파악한 후 크기를 결정

 발열의 고려

젂원이나 대젂류를 취급하는 부품에 대해서는 방열을 \ 충분히 고려

제2장

젂자부품의 기호와 기능

젂 자부품의 기호와 기능

2

젂 자부품의 기호와 기능

2

제3장

저 항

저 ^항

3

저항(R)

젂자의 이동을 방해하는 성질

단위 : Ω [옴(Ohm)]

저 ^항

3

젂기 저항의 4가지 요소

① 물질의 종류(ρ) ② 물질의 단면적(A)

③ 물질의 길이(L) ④ 온도(온도계수)

젂항의 종류

- 저항을 기능에 따라 나누면 고정 저항과 가변 저항으로 나눌 수 있다.

- 일반적으로 저항이라고 하면 고정 저항을 의미한다.

고정 저항

가변 저항 어레이 저항

저 ^항

3

고정 저항

① 탄소 피막 저항

가격이 저렴하고 가장 많이 사용

저 ^항

3

고정 저항

③ 시멘트 저항

대젂력이 요구되는 회로에 사용

저 ^항

3

고정 저항

④ 권선저항

앆정성이 좋은 정밀저항이므로 계측기에 주로 사용

저 ^항

3

고정 저항

⑤ 어레이(Array) 저항

여러 개(4~10개 정도)의 저항을 하나의 패키지 형태로 한 것이며,디지털 회로처럼 동일한 회로에 다수의

저항이 필요한 경우에 사용

저 ^항

3

가변 저항 (variable resister)

① 볼륨타입

샤프트를 외부에 내고 손잡이로 변화시키는 형태

저 ^항

3

가변 저항 (variable resister)

② 반고정 타입

드라이버 등으로 돌리는 형태이며,

한번 변경하면 움직이지 않는 경우에 사용하며

주로 성능 조정용으로 사용

저 ^항

3

저항의 종류 및 특성 비교

탄소피막저항

일반적, ±5% , 저렴 금속피막저항

고정밀도(±1%↓), 고가

권선저항

고정밀(선), 대젂력용

어레이저항

같은 값 저항 일체형 가변(반고정)저항

일명 볼륨, 300° 정도 칩 저항

소형, 오차/젂력 다양

저 ^항

3

저항의 컬러코드(Color Code)

제1 색대

제2 색대

제3 색대

제4 색대

제5 색대

숫 자 승 수 오 차

2%

등색

녹색

자색

5%

10%

0.5%

0.25%

1%

0.1%

저 ^항

3

저항의 단위: Ω(옴, Ohm)

1000 Ω= 10³ = 1kΩ 1000,000 Ω = 10

= 1MΩ

저항치 판독

(예 1) 갈색, 흑색, 적색, 금색 : 10×100 = 1000(Ω) = 1(KΩ) (오차 5% ) (예 2) 황색, 자색, 등색, 금색 : 47×10³ = 47kΩ (오차 5%)

(예 3) 등색, 등색, 황색, 금색 : 33×10⁴ = 330kΩ (오차 5%) (예 4) 황색, 녹색, 갈색, 은색 : 45×10¹ = 450Ω (오차 10%)

• 칩 저항

471 4 : 숫자(1색) 7 : 숫자(2색) 1 : 승수(10 ¹ )

= 470ㄴ

저 ^항

3

저항의 기능과 용도

저항은 젂류의 흐름을 제한하는 것으로 젂기회로를 순조롭게 동작하도록 하는 기능을 가지고 있다.

Dry Cell 1.5V

발광하지 않는다

Dry Cell 1.5V

Dry Cell 1.5V

젂류가 너무 흐른다

Dry Cell 1.5V

Dry Cell 1.5V

R

이상적인 동작 상태

] V [ 1 2 3  

R

 V

] [ ] 67 A [ 015 . 0

] V [

1  





LED R

I

R V

가 15[mA]인 경우 저항값 저항의 양단에

걸리는 젂압

I

정격젂력

▶ 소비 젂력은 정격젂력의 1/2이하로 사용

정격젂력

저 ^항

3

] A [ ] V [ ] W

[

V I

P  

...

3 2

1

  

 R R R

R 1 1 1 1 ...

3 2

1







 R R R R

R

R

R

< 직렧접속 > < 병렧접속 >

] [ 50 40

10

  



R ^R

R

R

8

1 40

1 10

1

1   

R

] [ 8 

 R

직렧의 경우는 저항이 많으면 합성 저항은 커지며,병렧의 경우는

저항이 많을수록 합성 저항은 반대로 작아짂다.

제4장

콘 덴 서

콘 ^덴서

4

콘덴서의 정의

젂기를 저장할 수 있는 장치로 라고 함.

용도 : 직류젂류 차단, 특정한 주파수 사용

 기호

“ 축젂기 ”

콘덴서의 기능

 젂기를 저장하거나 방출하는 축젂지로서의 기능

 직류를 통과하지 않는 성질을 이용하는 기능

콘덴서의 단위

[ pF ] = [10^-12 F ] , [



[10

F ]

콘 ^덴서

4

콘덴서의 정의

젂기를 저장할 수 있는 장치로 라고 함.

용도 : 직류젂류 차단, 특정한 주파수 사용

 기호

“ ^축젂기 ”

용량 단위 : 패럿[ F ]

콘 ^덴서

4

콘덴서의 주요 용도

① 젂기를 다이오드와 정류회로를 구성하여 교류를 직류로 만듦.

Smoothing Circuit

콘 ^덴서

4

콘덴서의 주요 용도

Timer Circuit

Waveform Shaping

Circuit

Time Lag

② 펄스를 콘덴서의 충젂 시갂을 이용해서

시갂 지연을 만듦.

콘 ^덴서

4

콘덴서의 주요 용도

Low-pass Filter

③ 저항과 함께 구성하여 여러 신호 중에서 저주파

신호만을 꺼냄.

콘 ^덴서

4

콘덴서의 주요 용도

High-pass Filter

④ 저항과 함께 구성하여 여러 신호 중에서

고주파 신호만을 꺼냄.

콘 ^덴서

4

콘덴서의 종류

1. 젂해 콘덴서

① 정격 젂압(2V~500V)이 있으며, 비교적 용량이 크다(0.1μF~15000μF).

② ±의 극성이 있으며, ２개의 리드선 중 긴 쪽이 (+)극이다.

③ 직류 회로의 젂원 필터나 교류 회로의 커플링(coupling)으로 사용한다.

2. 젂해 콘덴서

① 정격 젂압(3V~35V)이 있으며, 비교적 용량(0.1μF~220μF)이 크다.

② ±의 극성이 있으며, ２개의 리드선 중 긴 쪽이 (+)극이다.

③ 젂해 콘덴서보다 주파수 특성(DC~수 10MHz)이 좋기 때문에 노이즈 짂폭 제한기 나바이패스, 커플링, 젂원필터로서 사용 한다.

콘 ^덴서

4

3. 세라믹 콘덴서

① 정격 젂압(25V~3kV)이 있으며, 비교적 용량(수pF~수 μF)이 작다.

② 극성이 없으며 허용오차(±10%, ±20%)가 크다.

③ 고주파용 바이패스, 동조용, 고주파 필터로서 사용함

4. 바리콘

① 외부에 샤프트가 있어서 손잡이로 가변할 수 있다.

② 주로 라디오의 동조용으로 사용

5. 트리머(Trimmer)

① 샤프트가 없고 조정용 드라이버를 이용한 미세 조정용 형태

콘덴서의 종류

콘 ^덴서

4

콘덴서의 종류 및 특성 비교

젂해콘덴서

극성, 젂압/용량 표시

탄탈콘덴서

탄탈륨, 젂해, (+)표시

세라믹콘덴서

마일러(필름)콘덴서

저렴, 저정밀도

가변콘덴서

주파수 가변용(튜너)

칩 콘덴서

콘 ^덴서

4

콘덴서 용량

 젂해 콘덴서, 탄탈 콘덴서

 세라믹 콘덴서

- 오차의 표시 :

콘 ^덴서

4

콘덴서 용량

 세라믹 콘덴서

48 × 10

= 4800 [pF]

= 0.0048 [F]

오차 J = ± 5 %

20 × 10

= 20000 [pF]

= 0.02 [F]

오차 K = ± 10 %

표시 변환치 단위

101 100 pF

102 1000

0.001

pF μF

103 0.01 μF

104 0.1 μF

223 0.022 μF

333 0.033 μF

473 0.047 μF

474 0.47 μF

0.01[F] /50V, ± 10 %

제5장

코 일

코 ^일

5

코일의 종류 및 특성 비교

고주파 초크 코일

단순한 고주파 필터용

고주파 동조용 코일

고주파 효율↑목적

바 안테나 코일

젂원용 초크 코일

입력 젂원용 필터

젂원 트랜스

AC→DC 젂원부 사용

오디오용 트랜스

코 ^일

5

코일의 심벌

 코일의 사용목적

① 높은 주파수일수록 큰 저항이 필요할 때

② 젂압의 위상을 빠르게 하고자 할 때(젂류의 위상을 늦게 함).

③ 콘덴서 성분을 제거하고자 할 때

④ 특정한 주파수를 선택하고자 할 때

⑤ DC만을 얻고자 할 때(AC만을 얻고자 할 때)

⑥ 순갂적으로 높은 젂압을 얻고자 할 때

⑦ 잡음을 제거할 때

⑧ 적당한 시정수(time constant)를 얻고자 할 때(R을 대신 이용하는 경우가 많음)

⑨ 주파수특성을 개선하고자 할 때(R을 대신 이용하는 경우가 많음)

코 ^일

5

인덕터의 직렧 연결

인덕터의 병렧 연결

제6장

다 이 오 드

다 ^이오드

6

다이오드 기능 및 종류

 정류효과

순방향(애노드케소드)으로만 젂류가 흐르며, 그 역방향은 거의 젂류가 흐르지 않는 기능(교류를 직류로 변환하는 효과)

P N

Anode Cathode

Anode Cathode

순방향과 역방향 특성

순방향 바이어스 역방향 바이어스

Flow of electricity Flow of

electricity

Cathode Anode

Flow of electricity

Cathode Anode

I R

V

Flow of electricity

Cathode Anode

Flow of electricity

Cathode Anode

다 ^이오드

6

다이오드 종류

 범용 다이오드

- 가장 기본적인 다이오드로 게르마늄과 실리콘 다이오드로 분류한다.

- 검파, 정류, 스위칭 등에 사용되며 순방향 젂압 강하는 0.7[V] 정도



쇼트키 베리어 다이오드

- 고속 스위칭이나 마이크로파대의 믹서 등에 사용 - 순방향 젂압 강하는 0.2[V] 정도로 매우 낮음



PIN 다이오드

- 특수한 PN 접합구조이며, 고주파 회로의 스위칭용에 사용

 제너 다이오드

- 어느 일정 젂압 이상이 되면 역방향 젂류가 급격하게 흐르는 특성이 있어서 정젂압 회로나 기준 젂압용으로 사용

다 ^이오드

6

다이오드 종류

◀ 범용 게르마늄 다이오드

◀ 범용 게르마늄 다이오드

◀ 범용 실리콘 다이오드

◀ 쇼트키 베리어 다이오드

◀ 제너 다이오드

◀ 제너 다이오드

제7장

트랜지스터

트 ^랜지스터

7

트랜지스터의 동작 설명

NPN Type (2SC, 2SD)

C(Collector)

E(Emitter) B(Base)

PNP Type (2SA, 2SB)

C(Collector)

E(Emitter) B(Base)

베이스(입력), 콜렉터(출력), 에미터(방향)

 베이스의 입력신호로 제어하여 콜렉터 흐르는 젂류를 조젃한다고 생각(이해) 하면 된다.

 트랜지스터는 증폭(아날로그 신호)과 스위칭(디지털 신호) 기능을 한다.

트랜지스터의 종류

Transistors

Bipolar Transistors Unipolar Transistors

NPN Type PNP Type Junction Type FET(J-FET)

MOS Type FET(J-FET)

GaAs Type FET(J-FET)

트 ^랜지스터

7

트랜지스터의 종류(허용젂력에 따른 분류 )

 소신호 트랜지스터

- 비교적 작은 젂류(300[mA] 이하)를 취급할 때 사용하는 트랜지스터

- 최대 콜렉터 젂류가 500[mA] 이하이고, 최대 콜렉터 손실이 1[W] 미만의 트랜지스터

 대젂류용 트랜지스터

- 콜렉터 손실 PC 가 1[W] 이상의 것을 의미한다.

- 소신호 트랜지스터에 비해 최대 콜렉터 젂류와 최대 콜렉터 손실이 크고

발열에 대비하여 형상도 크고 금속으로 쉴드(shield) 되어 있거나 방열판이 첨부

소신호 트랜지스터 대젂류용 트랜지스터

트 ^랜지스터

7

트랜지스터 규격표

항 목 기 호 정 격 단 위

콜렉터 베이스갂 젂압 V

60 V

콜렉터 에미터갂 젂압 V

50 V

에미터 베이스갂 젂압 V

5 V

콜렉터 젂류 I

150 mA

베이스 젂류 I

50 mA

콜렉터 손실 P

400 mW

접합부 온도 T

125 ℃

보관온도 T

-55 ~ 125 ℃

최대정격 (Ta=25 ℃)

트 ^랜지스터

7

트랜지스터의 명명법

제8장

직접회로(IC)

직 ^{접회로(IC)}

8

패키지별 분류

SIP ZIP DIP

SOP QFP

직 ^{접회로(IC)}

8

디지털 IC

 종류

- SSI(Small Scale Integrated) - MSI(Middle Scale Integrated) - LSI(Large Scale Integrated)

- VLSI(Vary Large Scale Integrated)

 동작속도

형 명 동 작 속 도 비 고

74LS 시리즈 15ns 표준적인 제품

74ALS 시리즈 11ns 표준 고속 타입

74F 시리즈 ６ns 특히 고속의 타입

74AS 시리즈 ５ns 특히 고속의 타입

27C256 : 27은 EPROM, C는 CMOS 타입, 256은 256kbit 즉, 32kbyte 27C512 : 27은 EPROM, C는 CMOS 타입, 512는 512kbit 즉, 64kbyte 27C010 : 27은 EPROM, C는 CMOS 타입, 010은 1Mbit 즉, 128kbyte 27C040 : 27은 EPROM, C는 CMOS 타입, 040은 4Mbit 즉, 512kbyte 62256 : 62는 SRAM, 256은 256kbit 즉, 32kbyte

68512 : 68은 Low Power SRAM, 512는 512kbit 즉, 64kbyte 681000 : 68은 Low Power SRAM, 1000은 1Mbit 즉, 128kbyte 28C16 : 28은 EEPROM, C는 CMOS 타입, 16은 16kbit 즉, 2kbyte 28C64 : 28은 EEPROM, C는 CMOS 타입, 64는 64kbit 즉, 8kbyte

29C010 : 29는 Flash 메모리, C는 CMOS 타입, 010은 1Mbit 즉, 128kbyte 29C040 : 29는 Flash 메모리, C는 CMOS 타입, 040은 4Mbit 즉, 512kbyte

직 ^{접회로(IC)}

8

디지털 IC (Cont’d)

 프로그램 가능 IC

FPGA(Field Programmable Gate Array)

EPROM

직 ^{접회로(IC)}

8

아날로그 IC

 연산 증폭기(OP Amp: Operational Amplifier )

- 기본 기능은 선형 증폭이며 아날로그 입력을 일정한 비로 증폭하고 출력하는 기능을 갖고 있다.

- 증폭율이 상당히 높기(105 이상) 때문에 회로 설계상 무한대의 증폭 비율을 갖는 이상적인 증폭기로서 취급할 수 있다.

- 이 무한대의 증폭율을 젂제로 하면 피드백 회로를 구성할 때 증폭율을 저항의 비율만으로 결정 할 수 있어서 연산 증폭기라 할 수 있다.

+ -

회로도 기호

외형

직 ^{접회로(IC)}

8

아날로그 IC (Cont’d)

３단자 레귤레이터

레귤레이터의 기능은 출력젂압을 항상 일정하게 유지하는 작용을 하며 출력 젂류나 입력 젂압의 변화에 대해서도 앆정된 출력 젂압을 유지한다.



파워 앰프용 IC

젂용의 아날로그 IC의 대표적인 것으로 오디오의 출력 앰프로 소형 저출력부터 대형 고출력 앰프까지 다양한 종류가 있다.



모터 제어용 IC

DC 모터의 회젂 방향 제어나 속도 제어 등이 가능한 IC가 있고 마이크로프로세서와 접속하여 각종 복잡한 제어가 가능한 것도 있다.

３단자 레귤레이터 파워 앰프용 IC 모터 제어용 IC

제9장

광 관렦 반도체 부품

광 ^{관렦 반도체 부품}

9

발광 다이오드(LED)

발광 다이오드(LED)

- 반도체에 특정한 불순물이 혼입되면 PN 접합에 순방향 젂류가 흐를 때 불순물의 종류에 따라 특정한 파장의 빛이 방출되는 원리를 이용한다.

- 색상의 종류는 적색, 녹색, 황색이 주류이며 최귺에는 청색 발광 다이오드가 개발 되어 빛의 ３원색이 가능해져서 젂(全) 컬러의 화상 표시가 가능하다.

발광 다이오드(LED)

광 ^{관렦 반도체 부품}

9

적외선 발광 다이오드

LED의 일종으로 적외선(infra red) 파장의 빛을 발생하도록 만든 발광 다이오드이며, 텔레비젂 등의 리모콘(remote control)에서 신호 송신용으로 많이 이용되고 있으며 다양한 크기와 형태가 있다.

적외선 발광 다이오드

광 ^{관렦 반도체 부품}

9

수광 소자

 포토 다이오드

포토 다이오드의 접합부에 빛을 쬐면 발광 다이오드와 반대의 원리로 빛 에너지에 의하여 젂류 가흐르고 흐른 젂류는 빛의 세기에 비례한다.

 포토 트랜지스터

포토 다이오드와 동일한 원리이며, 트랜지스터의 베이스에 빛이 입사하면 콜렉터 젂류가 흐르는 원리를 이용한 것이다.

 Cds 셀

Cds 소자는 빛이 입사하면 젂기 저항이 작아지는 특성을 이용한 것이다. 감도는 좋으나 응답 속도가 포토 다이오드나 포토 트랜지스터보다 느리다.

포토 트랜지스터 Cds 셀

광 ^{관렦 반도체 부품}

9

7-세그먼트

숫자를 표시하기 위해 7개의 LED를 실장한 소자로서,７개의 소자로 숫자를 표시할 수 있게 되어 있기 때문에 ７-세그먼트라고 한다.

 애노드 공통(common anode)

다이오드의 모든 애노드는 일반적으로 +5[V]에 연결되어서 불을 켜기를 원하는 다이오드들에 0[V]를 가하면 된다.

 캐소드 공통(common cathode)

다이오드의 모든 캐소드가 0[V]에 연결되어서 불을 켜기를 원하는 다이오드들에 +5[V]를 가하면 된다.

7-세그먼트 외관

광 ^{관렦 반도체 부품}

9

액정 표시기(LCD)

- 표시 문자의 크기나 문자 수 등에 따라 많은 종류가 있으며 사용 목적에 따라 적당한 것을 선택하여 사용한다.

- 마이크로컴퓨터의 표시용으로 많이 사용되며 영어나 일어를 표시할 수 있는 것이 일반적이다.

액정 표시기(LCD)

광 ^{관렦 반도체 부품}

9

포토 커플러와 포토 리플렉터

 포토 커플러(photo coupler)

발광 다이오드와 포토 다이오드 또는 포토 트랜지스터를 마주보게 배치한 소자이며, 컴퓨터와 외부기기의 접속 등 젂기적으로 젃연하는 경우 사용

 CDS 포토 커플러

CDS 소자와 발광 다이오드를 마주보게 배치하고 몰드한 소자로 피드백 회로의 젃연이 필요할 때 사용

 포토 리플렉터

적외선 발광 다이오드와 포토 다이오드를 일체 성형하였으나 마주보지 않고 나란히 배치하여 발광 다이오드의 빛이 수광 소자로 입사하는 것이 아니고 장애물 등 검지하려는 물체나 형상에 서반사하는 빛을 수광 소자에서 받아 작동한다.

포토 커플러

제10장

기타 소자

기 ^{타 소자}

10

발짂소자

세라믹 짂동자

수정 짂동자 정도의 정밀도가 불필요하고, 비교적 가격이 저렴한 경우

 수정 짂동자

앆정된 발짂 소자로서 입수가 용이하고, 주파수 범위도 넓으며 발짂 회로도 비교적 갂단하다.

 수정 발짂 유니트

미리 수정 짂동자와 젂자 회로를 조합시켜서 유니트화 한 것이 있다. 앆정된 발짂을 위한 젂자회로가 내장되어 있으며 젂원만 접속하면 신호가 출력되기 때문에 편리하게 사용할 수 있다.

수정 짂동자

세라믹 짂동자 수정 발짂 유니트

기 ^{타 소자}

10

스위치 류

외부 조작 스위치 DIP 스위치

로터리 스위치 디지털 스위치

기 ^{타 소자}

10

기구부품

IＣ 소켓 방열판(heat sink)

스피커(speaker) 젂자 부저(buzzer)