10주 강의

(1)

Ch. 4 전자공학(Electronics)

4.2 아날로그와 디지털 / 96 4.5 감지기 / 102

4.6 입력의 변화 / 104

10주 강의

(2)

4.2 아날로그와 디지털 – p96

1. 아날로그(analog)

=ANALOGUE.

〖컴〗 연속(형), 아날로그.

바늘 시계에서는 바늘이 연속적으로 돌고 어느 점에서도 쉬지 않는다.

수은 온도계도 온도에 따라 수은이 좁은 관을 따라 오르내려 그 끝의 위치가 연속적으로 변한다.

이 두 시스템에서의 조건은 어떤 범위안에서의 변화가 연속적이라는 것,

 (이러한 것을) “analog”.

(3)

2. 디지털

*dig·it·al

a. 숫자의; 숫자로 표시〔계산〕하는, 숫자를 사용하는; 〖전자〗 디지털 방식의

━n. 손〔발〕가락; (피아노·오르간의) 건(鍵); 디지털 시계〔온도계〕, 디지털(식) 계기;

〖컴퓨터〗 수치형, 디지털.

1)디지털 시계

어떤 시각만을 나타내기 때문에, 시간과 분을 나타내는 시계라면 매 분마다 숫자 가 바뀐다.

2) 디지털 온도계

도(°)로 표시하며, 1°씩 바뀌므로 온도 변화가 1°이내 이어도 숫자상으로는 1°단 위로 나타낼 수밖에 없다.

3) 디지털 저울

 10 g 단위로 읽게 된 저울도 10 g 단위로만 읽는다.

디지털(digital) 정보는 한

값에서 다른 값으로 불연속적

으로 바뀌어진다.

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3. 차이점

전화 송화기의 출력 신호는 Oscilloscope로 점검할 수 있다.

아래 왼쪽에 보여진 형태는 신호가 연속적으로 변하므로 아날로그 신호 이다. 카세트 녹음기로 재생되는 컴퓨터 프로그램 테이프도 같은 방식으 로 점검될 수 있다. 그런데 그 결과는 같은 진폭을 가진 일련의 전기적 펄스로 이루어져, 신호는 최고와 최저값만을 나타내고 그 중간값은 나타 내지 않는다. 즉, 아래 우측 그림에 보여진 것과 같은 디지털 신호이다.

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Analog, Digital 온도계의 차이점

대부분의 자연적인 사물은 점진적으로 변하므로, 그 물리적

측정은 자연의 아날로그 현상을 반영한다. 즉, 끓는 물의 온

도는 아날로그 양이므로 바로 그 아래의 정수 값으로 곧바로

떨어지지 않는다.

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4.5 감지기 -p 102

1.입력 변환기(input transducer)

아주 작은 양의 소리나 빛을 감지하는 도구로서,

 작은 물리량들을 측정 또는 조정하기 쉬운 전기로 전환한다.

 써모커플(thermocouple)은 두 가지 다른 종류의 물질의 끝을 용접하여 서로 붙여 놓은 대단히 작고 민감한 것으로서, 열을 전기적 에너지로 전환하고 -200°C 에서 400°C까지의 범위에서 작동한다.

〖物理〗 열전대(熱電對), 열전쌍(雙), 열전지.

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태양 전지(solar cell)

 광에너지의 약 15%를 전기 적 에너지로 전환하는 대단히 얇은 실리콘 판으로 된 도구이 다.

 대단히 민감하고, 출력은 그 것이 받는 빛의 밝기와 색깔에 따라 달라진다.

마이크(microphone)

 자석과 코일이 있어, 마이크 에 대고 이야기하면 그 코일이 움직여 소리의 크기와 주파수 에 따르는 작은 전류를 만들어 낸다.

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2. 조건

어떤 입력 변환기를 회로에 사용 할지를 결정하려면 다음의 조건들을 고려해야 할 것이다.

1)크기 :

충분한 입력 에너지를 감지 할 것인가? 주어진 공간에 잘 들어갈 것인가?

2)비용:

보다 더 저렴하면서 같은 기능을 하는것이 있는가?

3)속도:

에너지 변화를 충분히

감지할 수 있을 만큼 빨리 반응하는가?

4)전력:

작동을 돕기 위해 배터리가 필요한가? 또, 그 자체의 전압을 생산 하는가? 실제로 변환기를 선택할 때는, 이러한 조건 모두를 만족시키는 이상적 인 것을 찾기보다는 용도에 가장 적합 한 것을 고르면 된다.

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4.6 입력의 변화 –p104

2. 광 의존 저항기(light-dependent resistor)

저항값이, 광도(光度)에 따라 달라져,

 광도가 1000 럭스(lux)일 때 R= 130Ω이지만,

광도가 50 럭스로 떨어지면 그 R= 2400Ω으로 증가.

 렌(Len)은 광 의존 저항기와, 전압분배기 역할을 하는 고정된 저항기로 이루어진 광 미터계(light meter)를 개발하였다. 여기서는 고정된 저항기 의 양끝에 전압계가 연결되어 광도를 읽을 수 있게 되어 있다.

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3. 델마의 써미스터(thermistor) 온도계

써미스터의 저항값은 온도에 따라 달라져, 온도가 높으면 저항값이 낮

아지고 온도가 낮으면 그 저항값이 높아진다(예: 25°C/380Ω, 200°C/28Ω).

델마(Thelma)는 470Ω짜리 저항기와 막대 모양의 써미스터를 이용하여 간 단한 온도계를 만들었다(아래 그림 ). 여기서는 전압계가 470Ω짜리 저항기 의 양끝에 연결되어 온도를 읽을 수 있게 되어 있다.