2. 회로 소자

※시작에 앞서, 학업을 위해 정리해 놓은 내용들이므로 틀린 부분이 있을 수 있다.

 

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회로를 구성하는 데에 가장 기초가 되는 소자들과 기본 개념들에 대한 목차가 되겠다.

 

2. Circuit Element

2-1. 선형 모델(Linear models)

2-2. 저항(Resistors)

2-3. 독립 전원(Independent Sources), 종속 전원(Dependent Sources)

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2. Circuit Element

2-1. 선형 모델(Linear models)

 

선형 모델은 시간에 따라 변하지 않는 소자들로 이루어진 회로 모델을 말한다.

향후 배우게 되는 인덕터(Inductor), 커패시터(Capacitor) 같은 경우는 식의 구성 자체에 시간 변수가 들어간다.

따라서, 선형 모델은 시간 변수가 들어가지 않는 소자들로만 이루어져 있다.

 

어떤 회로가 선형성을 가지기 위해서는 Principle of superposition(중첩의 원리)을 만족해야 하고,

중첩의 원리에는 두 가지의 조건이 존재한다. 어떤 회로가 선형적이기 위해서는 아래 두 조건을 만족해야 한다.

 

• Additivity (가산성)

      어떤 전체 회로에서의 입력과 출력 사이의 관계에서의 합이 회로 내의 개별적인 소자에서의 개별합과 같다는 의미

      이다.

• Homogeneity (동차성, 비례성)

     '비례성'이라는 말에서 볼 수 있듯이, 입력과 출력과의 관계에서 단순히 비례의 관계에 있다는 것을 의미한다.

 

c.f) 전압(V)와 전류(I)간의 관계를 그래프로 나타냈을 때, 어떤 회로의 변수를 이용한 그래프가 y = ax + b로 그려진다면       해당 회로는 선형 모델이라고 말하기도 한다. 왜냐하면 직선 그래프는 additivity와 homogeneity를 모두 만족하기         때문이다.

 

 

 

2-2. 저항기, 저항소자(Resistors)

• 저항기, 저항소자의 역할

      저항기, 저항소자는 회로에서 전하의 이동을 저항(resist)하는 회로들을 말한다. 저항기, 저항소자들은 물질마다

      고유한 저항(resistivity)을 가진다. 폴리에스테린(Polystyrene), 실리콘(Silicon), 탄소(Carbon) 등이 있는데,

      각 물질마다 가지는 저항이 모두 다르다.

 

 

 

2-3. 독립전원(Independent sources), 종속 전원(Dependent sources)

• 전원(Sources)

      에너지를 언제나 생산할 수 있는 전원을 말하는데, 전압 전원(Voltages Sources), 전류 전원(Current Sources)가

      있다.

 

• 독립전원(Independent sources)

      '독립'에서라는 말에서 볼 수 있듯이, 회로 내의 어떤 소자에게서도 영향을 받지 않고 전원의 역할을 하는 모든 전원

      (Sources)들을 말한다. 해당 전원들은 시간에 관계 없이 일정한 회로 내에 일정한 전류, 전압을 공급한다.

 

• 종속전원(Dependent sources)

      '종속'에서라는 말에서 볼 수 있듯이, 회로 내의 어떤 변수에 의해 영향을 받는 모든 전원들을 말한다.

      종속전원은 향후에 배울 트랜지스터(transistors), 증폭기(amplifier) 같은 전자 기기에 사용이 된다.

 

      종속전원에는 전원에 영향을 주는 변수에 따라 4가지의 전원으로 나누어 지는데 다음 네 종류가 된다.

      - VCVS(Voltage-Controlled Voltage Sources) : 전압에 의해 결정되는 전압전원

      - CCVS(Current-Controlled Voltage Sources) : 전류에 의해 결정되는 전압전원

      - VCCS(Voltage-Controlled Current Sources) : 전압에 의해 결정되는 전류전원

      - CCCS(Current-Controlled Current Sources) : 전류에 의해 결정되는 전류전원

 

      회로 내에서는 위 네 종류의 전원은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

 

종속 전원의 표시(혹은 symbol이라고 할 수 있다.)

 

2단원의 내용 중 굵직한 내용은 이와 같다.

종속전원은 앞서 말했듯이, 나중에 증폭기에서 사용되므로, 자세하게 짚고 넘어가는게 좋을 것 같다.

 

다음 포스팅으로는 선형 회로와 관련된 예제문제를 풀어보고자 한다.