Electronics/Electric Circuits
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2011.01.25 Ideal Transformer
개요 Ideal Transformer는 다음과 같은 특징을 가진다. 1. 두 개의 코일이 쌍을 이루고 있으며 각각 N_1, N_2만큼 감겨있다. 2. Coefficient of Coupling은 1이다. (k=1) 3. 각 코일의 Self-inductance는 infinite(= ∞)하다. 4. 코일에서의 손실은 무시한다. 우리가 지난 포스트에서 알아 보았던 Z_ab를 다시 가져와 Ideal Transformer를 분석해보도록 하자. 분석 최종적인 목표는 Z_ab를 N_1과 N_2에 관한 식으로 만드는 것이다. 그러기 위해서, Z_ab를 Real Part와 Reactance로 나누어 보면 (이를 rectangular form으로 만든다고 말한다.) 위와 같이 식을 세워볼 수 있다. 우리는 먼저 X_ab를..
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2011.01.25 Transformer
개요 Transformer(변압기)는 Magnetic Coupling에 기초하고 있다. Transformer는 Impedance Matching에 사용된다. (링크: Ideal Transformer의 Impedance Matching) Input과 Output사이의 Impedance가 다른 경우 Reflected Impedance가 발생하는데, 이는 곧 손실을 의미한다. 이를 줄여주기 위하여 Impedance Matching을 해주는 것이다. 이에 대해서는 아래에서 더 자세하게 설명하겠다. 위의 그림은 Linear Transformer Circuit이라 불리는 것으로, Load에서 Source로의 연결에 Transformer를 사용하고 있다. Source 쪽의 Transformer 부분을 Primary ..
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2011.01.22 Some Laws and Methods in the Frequency Domain
저항만 존재하던 시절(?)에 써먹었던 법칙과 메서드들을 떠올려보자. Kirchhoff's Laws Delta-to-Wye Equivalent Thévenin Equivalent Node-voltage Method Mesh-current Method 이것들은 결론부터 말하자면, Frequency Domain에서도 유효한 법칙들이다. Kirchhoff's Law in the Frequency Domain 위 식을 통해 Kirchhoff's Voltage Law는 Frequency Domain에서도 만족하는 것을 알 수 있다. Kirchhoff's Current Law는 변수가 V에서 I로 바뀌었을 뿐이므로, 따로 증명할 필요 없이 만족한다. Combining Impedances in Series Kirchh..
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2011.01.21 Impedance and Reactance
쉽게 말하면 Impedance는 이전에 다룬 V-I Relationship에서 Current 앞에 곱해진 값이라고 보면 된다. 위 식에서 Z위치에 있는 것들을 의미 한다. 다시 말해서 각 Element의 Impedance는 위와 같다. 각 Element들의 Impedance를 구한다면 회로에 있는 모든 Element들을 간단히 같은 단위들로 바꿀 수 있다. Impedance를 구하는 이유는 여기에 있다. Impedance의 단위는 Ω(Ohm)이다 한편, Reactance는 Impedance의 Imaginary Part, 즉 허수부를 의미한다. Resistor의 경우 허수부가 없으므로 Reactance가 존재하지 않는다. Reactance의 단위 역시 Ω(Ohm)이다 예제 계속 문자들로만 다루다보니 실제로..
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2011.01.21 Circuit Elements in the Phasor and Frequency Domain
Resistor와 Inductor, Capacitor에 대해서 V와 I의 관계식을 Phasor Domain과 Frequency Domain에서 각각 구해보도록 하자. 그 전에 Phasor Domain과 Frequency Domain의 정의는 다음과 같다. Phasor Domain: 모든 숫자는 Amplitude와 Angle로 표현된다. 예) 5∠45˚, 10∠120˚ Frequency Domain: 모든 숫자는 Complex Number, 즉 Real Number와 Imaginary Number로 표현된다. 예) 10+j20, 5+j4 두개의 Domain은 서로 맞변환이 가능한데, 변환 방법은 다음과 같다. (단, D는 ˚ 단위로 나타냈을때임) V-I Relationship for a Resistor 먼..
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2011.01.21 Phasor
Phasor, 한글로 굳이 번역하자면 '위상자'라고 표현하지만 그냥 '페이저'라고 읽도록 하자. Phasor는 Amplitude(진폭)와 Phase Angle(위상각)에 대한 정보를 가진 complex number(복소수)라고 정의된다. Phasor는 우리가 이전에 Natural Response of a Parallel RLC Circuit에서 사용했던 Euler's identity에 뿌리를 두고 있다. (갑자기 Phasor가 등장하는 이유는, 이를 통해서 RLC회로를 분석하는데 식이 간단해 지며 나아가 계산까지 간단히 할 수 있기 때문이다. 어떻게 간단해지는지는 차근차근 알아 나가도록 하자.) 다시한번 Euler's identity를 가져와 보면 아래와 같다. 여기서 실수부분과 허수부분을 나눠 볼 수있..