일렉

예를 들면 밝게 빛나고있는 전구나 형광등을 살짝 만져보면 뜨겁게 느껴집니다.만일 전구나 형광등에서 소비되고있는전기가 모두 빛으로 변화였다면 형광등이나 전구가 뜨겁지 않을것입니다. 그렇지 않기때문에 형광등이나 전구가 뜨거워지는것입니다.단 진공관은 열외합시다.

트랜지스터 직류증폭에 사용할경우  주의가 필요합니다.트랜지스터를 스위칭이나 직류증폭으로 작용시키는 예로는 직류 안정화 전원이나 소형 램프,릴레이 구동회가 있습니다.그리고 이들은 대개 몇백mA(미리암페어)나 몇A 라는 큰 전류를 취급하는 것이 많으므로 트랜지스터의 Ic(컬랙터전류)는 매우 중요합니다.

저항 = 1K옴 

소형램프 2.5v 0.3A

트랜지스터 2SD734

전원 3V

트랜지스터의 베이스에 2~3mA의 전류가 흐르면 2.5V,300mA의 램프를 빛나게 할수있습니다.이 회로에서트랜지스터는 스위치로서 작용하고 있으며,또 2~3mA의 전류로 300mA의 전류를 컨트롤한 것이 되므로 증폭도가 약 100배의 직류 증폭기이기도 합니다.모든 트랜지스터는 두 종류로 나뉩니다. NPN형 트랜지스터와 PNP형 트랜지스터가 있습니다.

위 그림을 보시는것과 같이 두종류의 트랜지스터가 있는데 단순이 반도체를 어떻게 붙였냐에 따라 나뉘는것뿐입니다.트랜지스터를 보면 2saxx, 2sbxx, 2scxx, 2sdxx 이렇게 4종류나 됩니다. 2sa와 2sb는 PNP형 트랜지스터고 나머지는 NPN형 트랜지스터입니다. PNP트랜지스터와 NPN트랜지스터 두개를 합쳐서 회로를 꾸미게되면 전류가 트랜지스터안에서 돌고돌아서 발진을 일이킵니다. 물론 다른 부속도 몇개 추가 되긴해야하겠지만요. 하지만 유식한 용어중에 콤플리멘트라는순수트랜지스터 두개를 합쳐서 만들어낼수있는 회로도 쓰이깁합니다. 순전히 부속 단가를 낮추기위해라고 생각합니다.최초 트랜지스터가 발명된 무렵에는 PNP형 트랜지스터 쪽이 부속이 많았지만 지금에는 NPN형 트랜지스터 쪽이 종류가 많습니다. 왜냐면 NPN형 트랜지스터는 전압을 거는 방법이라든가 전류가 흐르는 방향이 진공관에 가깝다라고들 해서 쓰기에 편하다는 장점아닌 장점이 있기때문이랍니다.이 트랜지스터는 NP에 하나와 PN에 하나 합계2개의 접합면을 가지고있습니다. 그래서 이와 같은 트랜지스터를 바이폴라 트랜지스터라고도 합니다. 트랜지스터같은 부류에 FET(전계효과 트랜지스터)라는것이 있는데 트랜지스터와같이 발은3개있는데 접합면을 하나밖에 가지고 있지 않습니다.그래서 이쪽은 유니폴라 트랜지스터라고들합니다.

트랜지스터는 베이스 컬렉터 이미터의 세발이 있습니다. 컬렉터는 모으다란 의미를 가지고있고 이미터는 방출한다는의미를 가지고있습니다. 그래서 이미터가 던진것을 컬렉터가 잡는다는식으로 생각하면 기억하기 편할것입니다.그럼 이미터가 던진것은 무엇일까요? 그것은 NPN형 트랜지스터라면 이미터의 N형 반도체 속에있는 자유전자(-)일것이고,PNP형 트랜지스터라면 이미터P형 반도체속에 있는 홀(+)이 될것입니다( 기억하시길 바랍니다) 컬렉터가 이미터에서 던진 자유 전자나 홀을 잡으려면 NPN형 트랜지스터면 컬렉터에 +전기를,또 PNP형 트랜지스터라면 컬렉터에 - 전기를 가하면 됩니다. 그리고 베이스는 컬렉터에서 이미터로 전기가 흐를수있게 신호를 가해주면 됩니다.베이스에 가해진 작은 신호가 크게 증폭되어 컬렉터에 나타난다고 보면됩니다. 트랜지스터는 제목과 마찬가지로 견딜수있는 온도가 데이터시트에 나와있긴하지만 계속 높은 온도에서 트랜지스터를 사용하게되면 결국엔 자기역활을 못하게되고 나중에 고장이난다거나 타버리거나 해서 못쓰게 되는경우가 많습니다.항상 트랜지스터를 사용하실때에는 데이터시트에 나와있는 허용전류값과 전압값을 잘 보시고 그것을 넘지않는선에서 사용하시길바랍니다. 그리고 트랜지스터의 장점중하나가 신호증폭 혹은 전류증폭용으로 많이 쓰이는데 위에 짧게 설명해놨지만 조금더 설명해보겠습니다. 

이번엔 직류 전류 증폭률Hfe를 짧게 얘기해보겠습니다.

위이미지는 직류전류증폭률에 대해 그린것인데 제가 그렸지만 그림이 많이 성의없어보입니다.죄송합니다. 아무튼 베이스전류가 1mA일때 컬렉터전류는 100mA 이므로 이 트랜지스터의 전류증폭률은 100이 됩니다.그리고 베이스전류와 컬렉터전류는 이미터로 흐르기시작하므로 이미터의 전류는101mA가 됩니다. 이런식으로 전류가 돌고돕니다. 여기에 PNP형 트랜지스터나 NPN형 트랜지스터를 같이 쓰게 된다면 증폭률이 두배에서 세배 혹은 더 올라갑니다. 전류증폭이 있으면 신호증폭으로 쓸수있다는것을 알고계시면 좋겠습니다.

이번포스터는 여기까지하겠습니다.

콘덴서는 절연체라고 하는 절연물질로 분리시킨 2개의 전도성 금속판으로 구성된 전기장치입니다라고 인터넷이나 공부하는 책에 적혀있을것입니다. 콘덴서는 각각의 용량, 내전압,주파수특성,누설전료,내부저항등의 특징이 있기때문에 특성에 맞는 종류를 잘 선택하여 사용해야한다라고 인터넷에 나와있습니다. 실제 부품들도 위 이미지와 똑같이 생겼고 각 콘덴서마다 제각기 하는역활은 틀리나 거의 비슷하다고 봅니다. 단지 용량과 내전압 주파수필터역활?정도라고 전 생각합니다.

하지만 실제로 회로를 보고 그대로 만든다거나 회로를 꾸밀대는 콘덴서의 특성을 고려하지 않는다??? 혹은 이미 회로책등을 보고 만들기때문에 이미 회로가 나와있는상태로 우리는 따라 만드는것이기에 어디에 정확하게 쓰이는지는 찾기 힘들뿐입니다. 그래서 각 콘덴서의 종류에 따라 하는 역활정도부터 암기하고 예를들어 이러한경우에 이런 콘덴서 저런콘덴서가 들어가야한다고 생각하고 회로를 꾸미는것이 아마도 속편할듯합니다.일단 콘덴서는 극성이 있는것과 없는것들이 있습니다. 콘덴서의 특징중하나가 필터역활하는것입니다. 저주파를 걸러내는 필터역활이나 고주파를 걸러내는 필터역활 그리고 극성이 있는것은 충방전을 하기도 합니다. 어떤것들은 콘덴서가 가변이되는것들도 있습니다. 그리고 고압을 다루는곳에선 내압이 아주 센 콘덴서를 쓰기도합니다.

그리고 콘덴서를 보면 정전용량과 정격전압이 나와있는데요 정전용량이라는것은 전하를 저장할수있는 능력을 나타내는 물리량이라고하는데 그냥 전기를 얼마만큼 충전해놓는다고 생각하시는게 편할듯합니다. 보통 옛날 라디오같은것들은 콘덴서가 필터로 많이 쓰였고 어떤회로에 전류가 흐를때 노이즈를 잡을때 마찬가지로 콘덴서가 쓰였습니다.하지만 콘덴서로 노이즈를 잡는것도 한계가 있습니다.특히 직류전류보다 교류전류에서 노이즈가 더 심하게 발생하는데 이를 잡기위에서 콘덴서와 코일로 노이즈를 잡았습니다.노이즈라는것은 단순하게 잡음같은것과 같다고 생각하시면 될거같습니다.

작은 전압을 정전용량을 높여서 고압으로 만들수있는것이 콘덴서입니다. 혹은 교류전압을 다이오드로 평활시켜 콘덴서를 지나면 완벽하진 않지만 그래도 직류효과를 낼수있겠끔만들어내는것이 콘덴서입니다.다시한번 위 이미지를 보시면 전해콘덴서와 탄탈콘덴서가 있는데 이 둘은 전하량 축적을 하는용도 전해콘덴서보단 탄탈콘덴서가 전기축적기능이 우수한 것이라 생각하십면 되겠습니다. 마일러콘덴서나 세라믹콘덴서는 거의 필터용으로 많이 쓰입니다.적층 세라믹 콘덴서같은경우는 내압이 쎈것들이 많아서 고전압이 흐르는곳에 많이 쓰입니다.이를 테면 전기는 축적해야하고 전압은 쌔면 전해콘덴서나 탄탈콘덴서를 쓰기엔 부적합 합니다. 이렇게 콘덴서 쓰임을 잘 선택하셔서 회로를 꾸미는것도 중요합니다. 오늘은 여기까지 포스팅하겠습니다.

이놈의 트랜지스터란 무엇일까??

트랜지스터를 검색을 일단해보면 내용은 이렇습니다.

규소나 저마늄(게르마늄)으로 만들어진 반도체를 세 겹으로 접합하여 만든 전자회로구성요소이며 전류나 전압흐름을 조절하여 증폭, 스위치 역할을 한다. 가볍고 소비전력이 적어 진공관을 대체하여 대부분의 전자회로에 사용되며 이를 고밀도로 집적한 집적회로가 있다. 접합형 트랜지스터와 전기장 효과 트랜지스터로 구분한다.즉 결론은 반도체란 얘기인데요.종류도 굉장히 많습니다.그런데 왜 저렇게 여러종류로 TR을 만들어놨을까요?? 제 생각엔 일단 가장큰이유는 적은 전력을 필요로하는 곳에 굳이 큰전력을 필요하는 TR을 넣을 필요없기때문이 아닐까합니다.

회로를 짜고 만들어서 생산하는데 단가문제도 많이 있겠지요. 어쨋든 두번째는 회로가 구동하기위해서 좀더 빠른동작을 위해서라든가 혹은 큰전력을 만들려면 일단 중요한건 열인데 그 열을 견뎌낼수있는 부품을 차곡차곡 만들다 보닌까 부품의 종류가 많아 진듯합니다. 전자회로에 관심이 많고 좋아하시는분들은 알고계실겁니다. 초기 트랜지스터가 진공관이라는것을 ^^  하지만 가격이 어마무시합니다.그럼 아무런 발전없이 모든회로에 진공관이 들어간다고했을때 복잡한회로에 진공관이 몇개나 꽂혀야할 까요???

그래도 진공관도 장점은 찾아보면 있을꺼에요.그럼 이제 TR에 대해서 공부해보아요.^^ TR은 몇가지 일을 시킬수있는데 그중하나가 스위칭역활이라고 위에 검색으로 찾아냈습니다. TR은 리드선이 세개가 있는데요.보통 TR을 정면으로 놓고 왼쪽부터 베이스 그담이 컬렉터 그리고 이미터로 나뉩니다. 기본적으로 이렇게 가는것도 많은데 중간에 베이스가 있는것도 있습니다. 회로만들때 꼭 어디가 베이스이고 어디가 컬렉터,이미터인지 알아야하는게 회로 만들때 안망치는일중 하나입니다.보통 컬렉터로 들어가는 전압 전류는 베이스에 들어가는 전압전류보다 크게 받아들입니다. 

서점에서 파는 책을 보면 가장 예를 들어 많이 사용하는것이 수도꼭지를 예를 들어많이 사용합니다. 물이 들어가서 수도꼭지 출구부분으로 물이 나오게 되어있는데 물의 양을  조절하는게 주도 꼭지입니다. 물의 양을 조절하는게 수도꼭지면 TR을 봤을때는 베이스라고 생각하시면 됩니다.이제 기본적인건 알았으닌까 그담은 무엇을 알아야할까요? 간단합니다 이넘에 TR의 프로필만 알면 되겠습니다.프로필을 데이터시트라고 부르는데요 웹사이트에다가 TR의 넘버를 쓰고 데이터시트라고 검색하면 이넘의 프로필을 찾을수있습니다. 예를들어 TR의 넘버가 2sc1815라고 한다면 웹사이트에다가 2sc1815 데이터시트   이렇게 치면되겠지요?? 

위사진은 웹사이트에서 찾아서 가져온것인데요복잡해보입니다. 하지만 사실 우리가 회로를 만드는데 필요한것은 아까전에도 제가 말했듯이 베이스,컬렉터,이미터를 알면되구요 제일 중요한것은 맥시멈 래이팅이라고 해서 밑에 먼가가 짝 나열되어있는데요 제일 먼저 보아야할것이 컬렉터 전류 150mA 그리고 베이스 전류 50mA라는것을  보시면됩니다.

우리가 회로를 만들때 어떤 TR이 들어가는데 이넘에 TR이 견뎌낼수있는 허용전압과 전류치가 얼마나 되는지 알아야한다는거 잊지마세요.  그담이 컬렉터와 베이스 전압 60v 컬렉터 이미터 전압60v 이미터와 베이스 전압은 5v라고 허용전압이 나와있습니다.그리고collector power라고 적혀있는 곳 최대 전력은 400mW이고 견뎌낼수있는온도가 125도 온도가 영하권에서는 -50도 까지 견딘다고 적혀있는것입니다. TR이 작동할수있는 온도입니다.

이렇게 데이터시트를 본다음에 일단은 전압은 크게 신경쓰지마시고 제 가 이전에 말씀드린 저항을 이용해서 저항값으로 전류값을 계산해서 TR의 허용전류치를 맞추어서 회로를 만들면 되겠습니다. 그럼 위 사진을 보듯이 저 맥시멈허용치를 넘어가면 어떻게 될까요? 답은 하나일것입니다. 열이 많이 난다던가 고장난다던가 터지던가....저는 첨에 할때 많이 터트려 먹었습니다.

그리고 열이 100도 넘어가면 TR에서 스물스물 이상한 냄세가 납니다. 꼭 반도체들은 데이터 시트를 찾아서 확인하고 작업에 착수하시길바랍니다.트랜지스터 1부는 여기까만 포스팅하겠습니다. 담에는 트랜지스터를 이용한 회로를 보면서 설명드리고 좀더 트랜지스터의 기능에대해서 알아보겠습니다.

기본적으로 LED깜빡이를 만들때 혹은 간단한 구형파를 만들때 많이 쓰이는 비안정바이브레이터회로 인데요 왜 비안정인지 왜 바이브레이터라고 하는지설명을 해보도록하겠습니다.

저항이란게 멀까요?

저항(resistance)은 물질이동을 억제하는것이다라고 검색을 통해 알수있습니다.회로에서 가장 많이 쓰이는게 저항소자입니다.도대체 이넘을 왜 써야하는걸까요?라고 생각하신다면 회로에 대해서 생각해야합니다.회로는 전기회로도 있고 전자 회로도 있습니다.전기와 전자에 가장 큰 차이점은 멀까요?저의 개념은 전기와 전자에 가장 큰 차이점은 전압에 있다고 봅니다.  전자회로에서는 대부분 전압을 5v로 정해놓고 씁니다.전기회로는 그 이상에 전압으로 쓰입니다.

예를 들자면 반도체(IC류)에 5v이상 전압을 넣게 되면 칩이 어느일정시간동안 견디다가 타거나 고장이 납니다. 그리고 인버터같은 높은 전압을 필요로하는곳엔 5v로 높은 전압을 끌어내기가 힘듭니다.그래서 제 개인적 정의로 전기와 전자에 차이점을 전압으로 결정하게된것입니다.그럼 이제 다시 본론으로 돌아와서 저항을 쓰는 이유를 생각해보면높은 전압을 작은 전압으로 낮추기 위해서 저항을 쓴다 혹은전류를 만들기 위해서 저항을 쓴다라고 생각하면 저항이 꽤 중요한 부분이라고 생각할수있습니다. 그리고 저항으로 스위치역활을 할수있는 회로도 만들수있습니다.혹은 저항으로 회로에 흐르는 에너지같은것도 날려버릴수있습니다.그래서 저항이 제가본 전자부품중에서는 제일 중요하다고 생각합니다.

저항의 구조는 생략하겠습니다.저항기의 종류와 특징에 대해 설명하고자 합니다.첫번째 저항은 탄소피막 고정 저항기가 있습니다. 자기제관 또는 봉의 표면에 탄소를 소결한 피막을 만들고 필요한 저항값이 될때까지 피막에 나선 홈을 한 것입니다.그리고 몰드형저항기도 있는데 이것은 푸에놀 수지로서 성형 피복한것입니다. 이 탄소 피복형은 일반적으로 가장 많이 사용되는것으로 비교적 높은 주파수까지 쓰입니다. 탄소 피복형 저항값은 1K옴에서10M옴입니다.두번째 솔리드 저항기가 있습니다. 이것은 탄소분말을 푸에놀수지에 혼합 성형하여 저항체로하고 표면을 다갈색의 하벙수지로 절연하여 저항값이 도색되어 표시됩니다.

솔리드형은 매우 소형으로 염가이며 탄소 피막형보다 주파수 특어이 좋고 고주에도 저항값이 저하하지 않습니다. 그러나 잡음 발생이 약간 많은 결점이 있고 열에 약하기 때문에 납땜시에는 주의해야합니다. 솔리드 저항값은 1옴에서180M옴까지 있습니다.세번째 권선 저항기(정밀용 권선 저항기)가 있습니다. 자기제의 관에 견권 또는 에나멜 피막의 저항선을 감은 것으로 소형 고저항의 것을 될 수가 없습니다. 그러나 안정되어 신뢰도가 놓은 것이 특징입니다. 또한  이 권선 저항기는 비교적 전기 용량이 크며 저항값은 10옴에서20k옴입니다.네번째 법랑 저항기(전력용 권선 저항기)가 있습니다.

권선 저항기의 표면에 법랑으로 마무리 한것으로서 내열성이 높고 전력용으로서 효과가 있습니다. 이 법랑 저항기의 저항은값은 100옴에서200k옴까지 있습니다.다섯번째 가변 저항기가 있습니다. 일반적으로 볼륨이라고 하는 저항기로 회전푹을 회전시키면 케이스의 내측에 붙여진 피막 저항기(페크라이트의 절연판에 흑연분말을 도장한것)에 금속편이 접촉하면서 회전하여 정면에서 보아 축을 시계방향으로 돌릴 때 단자간의 저항값이 증가하게 됩니다.가변 저항기의 저항값의 변화에는 A,B,C,D 등의 종류가 있습니다. A,D형을 특히 트랜지스터용에는 D형이 사용되고있습니다. D형은 음량조절량으로 사용되고 C형은 텔레비젼등의 일부에 쓰이고있습니다.

 오늘은 여기까지 포스팅 END