전자공학 기초 2

Light-Emitting Diode (LED)

• 전류가 diode(반도체)를 흐를 때 발광
• 전류가 two-terminal electronic component를 통해 한 쪽 방향으로만 흐름
  • 해당 장치에 접근할 수 있는 포트가 두 개
    • positive side : anode - 긴 다리
    • negative side : cathode - 짧은 다리
  • 한 쪽 방향에 대해서는 거의 0에 가까도록 낮은 저항이지만 반대 방향으로는 높은 저항값을 보임
  • 허용하는 만큼의 전력을 공급해야함
    • 저항으로 전류를 제한하여 LED를 보호

• Basic Red 5mm Oval LED
  • LED는 켜져있다면, 2V 20mA는 허용
    • 꼭 datasheet에 특정 LED에 대한 정보 확인하기
  • LED current
    • 해당 led는, 16-18 mA 전류를 추천, 20mA까진 충분, 최대 30mA
  • LED voltage
    • 20mA 전류가 흐른다면 최소 1.8V에서 최대 2.2V까지 흐름

 

 

Resistor

• 절대 변하지 않는 전기적인 저항 값을 갖는 부품
  • 회로의 전자의 흐름을 제한
  • 짧은 회로에서 +와 -를 그대로 붙이면 많은 power가 공급되어 
    • led가 폭발하거나, 배터리가 망가지거나, 전선이 타버림

부품 종류

• surface-mount resistors
  • https://www.youtube.com/watch?v=Os7HisYLhCo
• through-hole resistor
  • 330Ω : Orange - Orange - Brown - Gold
    • 3 3 x 10  ~ 오차 5%
  • 10KΩ : Brown - Black - Orange - Gold
    • 1 0 x 10^3
  • 

 

 

회로 종류

• series resistor 직렬
  • 총 저항값 = 연결된 모든 저항의 합
  • 
• parallel resistor 병렬
  • 총 저항값 = 각 저항을 뒤집어서 합한 뒤 다시 뒤집기
  • 
  • 단순히 두 개의 저항만 병렬 연결이라면
  • 

 

옴의 법칙 

V = I * R

 

• 5V 전원과 1Ω이 연결되어 있다면, 전류는 5A

  • 

• 직렬 연결에서 2Ω과 3Ω 각 하나 씩 있다면 총 저항 값은 5Ω
  • 5V 전압이 공급될 때 전류는 1A
  • 그럼 1A를 이용하여 2Ω 저항에 공급되는 전압을 계산하면 2V
  • 그럼 1A를 이용하여 3Ω 저항에 공급되는 전압을 계산하면 3V

 

사용 예시

• Voltage divider
  • 회로에 흐르는 큰 전압을 작게 바꿔줌
  • 직렬 연결된 두 개의 저항 사이에 output voltage 계산
  • 
• LED current limiting
  • 5V가 회로에 공급되지만 LED에 1.8V를 주려면
  • 전류를 10mA로 제한해야함
    • ( 5V-1.8V ) / 0.010A = 320 Ω
  • 

 

 

Switch

• maintained (on/off) switch : 한 번 누르면 그 상태가 유지

• momentary switch : 눌렀을 때만 상태가 유지. 일반적으로 off state

pin out header

 

NI myDAQ로 회로 진단

• myDAQ : a portable measurement and instrumentation device
• multi meter를 이용해서 LED에 걸리는 전압을 측정을 판별해야하는데, multimeter 사용이 쉽지 않아서, 
• NI myDAQ는 컴퓨터와 연결하여 각 위치마다 핀을 연결하여 전압/전류 등이 바뀌는 그래프도 그릴 수 있어 편함