이다. Vin과 의 관계는 그래프나 전압특성을 통해 관찰될 수 있다.
이 그래프를 얻기 위해, 를 Vin의 영역에 대하여 측정하여야 한다. 이것을 얻기위한 한 가지 방법은 증폭기의 입력에 분압기를 연결하는 것이다.
2. 분압기
회로에서 전류는 일련의 저항을 연결함으로써 바꿀 수 있다. 가변 저항이 사용되면, 그 것은 회로에서 전류를 변화시키는 데 사용될 수 있다. 같은 가변 저항은 건전지나 전원장치로부터 나오는 출력전압을 변화시키기 위해 분압기회로에서 사용되어질 수 있다. 두 저항의 값은 같다. 이 것은 가변저항기의 위치에 의존하는 정확한 값이다.
분압기의 특성은 어떤 부하도 연결되지 않는 경우의 분석으로부터 가장 잘 이해될 수 있다.만약 슬라이더가 끝점이 있다면, 건전지의 전압이 출력전압이 될 것이다. 슬라이더를 다른 끝점으로 이동하면 출력전압은 0이 될 것이다. 어떤 중간 지점에서는, 출력전압은 건전지전압의 일부분이 될 것이다. 예를 들면, 슬라이더를 중간지점이 놓으면 출력전압은 건전지 전압의 절반이 될 것이다.
한 번 부하가 걸리면, 분석은 좀 더 복잡하게 된다. 그러나 분압기의 조작원리는 전과 같다. 분압기는 일반적으로 트랜지스터 회로와 여러 가변 전압 공급장치에 쓰인다.
3. 여러 가지 전자 소자들
증폭기회로는 특별한 기능을 수행하기 위해 입출력 소자들과 함께 사용된다. 온도, 압력, 빛 그리고 소리에 반응하는 입력 변환기는, 출력변환기는 빛을 발생시키는 동안, 소리를 만들거나 다른 전자회로를 작동시킨다.
4. 스위치
스위치는 회로를 완성하기 위해 사용된다. 단순하게 손으로 작동되는 누르는 버튼식이나 토글 스위치, 민감한 마이크로 스위치, 자석스위치, 압력스위치
5. 서미스터
서미스터는 온도에 따라 변하는 저항이다. 이것은 증폭기 입력에 연결된 분압기의 어느 부분에 가끔 사용된다. 온도에서 변화는 Vin의 변화를 가져온다. 의 결과적인 변화는 출력변환기를 조절하기위해 사용될 수 있다.
6. LDR(광저항)
LDR의 저항은 저항에 쪼이는 빛의 양에 의존한다. 서미스터와 같이, 분압기의 어느 부분, 증폭기의 입력부에 연결될 수 있다. 빛 세기의 변화는 증폭기의 출력을 조절한다.
7. 마이크로폰
마이크로폰는 마이크로폰에 도달하는 음파에 반응하여 작은 교류 전압을 발생시킨다. 이 전압은 확성기를 작동하게 사용되기 전에 증폭되어야 할 필요가 있다. 음파의 진동수와 세기는 마이크로폰의 생긴 교류전압의 주파수와 진폭에 의해 결정된다.
8. 발광다이오드
발광다이오드는 적당한 전압이 걸리면 빛을 발한다. 이것은 높은 전류를 사용하지 않고 견고하다. 발광다이오드는 회로가 작동하는지 아닌지 지시하기 위해 주로 사용된다.
9. 확성기
마이크로폰, 레코드나 테이프레코드로부터 나오는 신호가 증폭되는 순간 확성기나 헤드폰에 의해 음파로 변환된다. 확성기로 나오는 출력 소리는 공급된 신호의 진폭에 의해 결정된다.
10. 릴레이
전자 회로가 큰 전류나 높은 전압을 통제하기에 부적절할 경우가 있을 것이다. 릴레이는 통제회로의 출력단자에 설치되어지며, 릴레이의 역학적 접촉이 주요 회로를 끄거나 켜기 위해 사용된다.
Ⅶ. 전자공학과 제어시스템
시간 영역에서 제어 시스템을 해석할 경우 시간이 독립변수로서 사용되기 때문에 그에 따른 출력응답함수를 계산하는 것이 중요하다. 출력응답함수를 얻기 위해서는 시스템의 모델링이 이루어져야 되는데, 주로 2차계 원형함수로써 모델링을 한다. 자동제어 책의 구성도 2차계로 모델링 된 시스템을 라플라스 영역에서 해석한 후, 시간영역에서 그에 대한 출력응답함수를 표현하고 있다. 그러나 라플라스 영역과 시간영역과의 관계를 많이 생략함으로써 자동제어를 배우는 학생들이 어려움을 겪게 된다. 또한 그림을 통해서만 출력응답함수 확인이 가능하기 때문에 매개변수의 역할을 이해하기가 어려웠다. 물론 자동제어 전용 소프트웨어에서 매개변수 변화에 대해 출력응답함수를 표현할 수는 있으나 그 결과만을 표현하기 때문에 한계성을 갖고 있기는 마찬가지다.
참고문헌
강훈(2007) : 철도·항공·해양 자동화 및 전자 제어 시스템 기술, 대한전자공학회
류지열(2011) : 고주파 집적 회로를 위한 프로그램 가능한 보상 회로, SK그룹
이상관 외 1명(2009) : 전기전자공학개론, 오성미디어
이상배(1984) : 전자공학 교과과정의 현황, 대한전자공학회
조장희(2003) : 전자공학 5개 분야의 발전 방향, 대한민국학술원
정호원(2004) : 반도체로 만든 섬유 개발된다, KOTRA