전자 기판의 기본부품***"

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 기본 전자 부품 이해하기

1 저항

저항이란 전류의 흐름을 방해하는 역할을 한다. 회로도의 기호로는 으로 표시하고, 저항값의 단위는 ohm(Ω:옴)이다.

저항은 고정저항기와 가변저항기로 나눈다. 고정저항기가 여러 개 연결된 어레이 저항도 있다.

(1) 고정 저항

고정 저항이란 저항값이 고정된 것으로, 일반 용도로 탄소 피막 저항기가 주로 사용되고 정밀 저항은 금속 피막 저항기를 사용한다. 일명 칼라저항 또는 색띠 저항이라 부른다.

탄소피막 저항기는 가장 일반적으로 사용되며 저항값의 오차는 ±5%것이 보통이며, 정격전력은 1/8, 1/4, 1/2 W 등이 있다. 일반적으로 1/4W 저항을 가장 많이 사용한다.

그림 2-7] 고정 저항

고정 저항은 칼라로 저항값을 표시하는데, 일반적으로 4개의 색띠로 되어 있으며, 정밀 저항일 경우는 5개의 색띠로 저항을 표시한다. 저항기에 “갈색, 흑색, 등색, 금색”이 표기되어 있으면 “갈색”과 “흑색”은 유효숫자이며, 등색은 “승수”, 금색은 오차를 나타낸다. 따라서 10 × 10³ = 10000 Ω이 된다. 즉 10 ㏀ 저항기이다.

수 치	색 깔	비 고
0	흑(검은)
1	갈색
2	적(빨강)
3	등(주황)
4	노랑
5	녹색
6	파랑
7	보라
8	회색
9	흰색
1/10	금색	오차 ±5%
1/100	은색	오차 ±10%

[그림 2-8] 칼라 저항값 읽기

(2) 어레이 저항

여러 개의 같은 값의 저항기가 일체형으로 만들어져 있는 저항기를 어레이 저항기라 한다.

[그림 2-9] 어레이 저항

프로세서의 Bus에 풀업(Pull Up)저항을 연결 시, 여러 개 LED를 제어하는 등에 사용되며 부품 수와 부품이 기판에 차지하는 공간을 적게 할 수 있어 편리하다.

9핀, 7핀, 5핀등 여러 종류가 있으며 저항값은 숫자로 표시되어 있다. 그림에 T1A 102J라는 숫자가 있는데 「102」가 저항 값을 나타내는데 앞쪽의 2자리가 유효숫자이며, 뒤의 한자리는 승수(0의 숫자라고 이해하면 쉬움)이다. 따라서 102는 10 × 10² = 1000 Ω이 된다.

공통(Common) 리드는 숫자가 인쇄된 맨 좌측의 리드이며, 흰 점으로 표시되어 있다.

(3) 가변 저항

가변저항기는 반고정 저항기, 가변 저항기, 퍼텐쇼미터 등이 있다. 일반적으로 저항값의 변경이 빈번한 경우는 가변저항기를 사용하며, 저항값을 한번 바꾸고 나면 통상 변경치 않는 경우에는 반고정 저항이나, 퍼텐쇼미터를 사용한다. 퍼텐쇼미터는 기어(gear)를 달아서 회전시킬 수 있어 정밀한 저항의 조정이 가능하다.

[그림 2-10] 가변 저항기

[그림 2-11] 퍼텐쇼미터

2 콘덴서

콘덴서는 전기를 축적하는 기능과 직류 전류를 차단하고 교류 전류를 통과시키려는 목적으로도 사용된다. 콘덴서는 충전하는 동안은 전류를 흘리지만 충전이 완료되면 회로를 차단한다.

콘덴서는 일반적으로 무극성(+,-가 없음)과 유극성(+,-가 있음)으로 분류하는데, 정전용량이 1㎌미만일 경우는 무극성의 콘덴서로 만들고, 1㎌이상일 경우는 유극성으로 만든다.

유극성 콘덴서는 표면에 (-) 또는 (+)의 극성이 인쇄되어 있다.

콘덴서의 용량은 패러드(farad: F)가 사용되나 일반적으로 콘덴서에 축적되는 전하용량은 매우 작기 때문에, μF(마이크로 패러드: 10-6F)나 pF(피코 패러드: 10-12F)의 단위가 사용된다.

콘덴서의 용량 표시는 3자리 숫자로 표시하거나, 그대로 표시하기도 한다. 3자리 숫자로 용량을 나타내는 경우에는 앞의 2자리 숫자가 용량의 유효자리이고, 3자리째가 승수가 된다. 표시의 단위는 pF 이다. 부품 표면에 「104」라 표시되어 있으면, 10×10⁴ pF = 100000 pF = 0.1 uF가 된다. 「30」과 같이 2자리만 있을 경우는 그냥 30 pF이다. p(피코)는 10^-12이며 μ(마이크로)는 10^-6이다.

[그림 2-12] 여러 가지 콘덴서

3 다이오드와 LED

다이오드는 전류를 한쪽 방향으로만 흘리는 반도체 부품이다. 다이오드는 전원장치에서 교류를 직류로 바꾸는 정류기로서의 용도와 라디오의 검파용, 전류의 ON/OFF를 제어하는 스위칭용 등으로 사용되고 있다.

+ -

A(애노드) K(캐소드)

[그림 2-13] 다이오드

다이오드는 극성이 있으며 A, K로 표시하고 “애노드”, “캐소드”라 읽는다. 다이오드는 애노드에 (+)을 연결하고 캐소드에 (-)을 연결할 때만 전류를 흘리고 반대 방향으로는 전류를 흘리지 않는다.

대표적인 다이오드는 교류를 직류로 변환하는 정류 다이오드, 정 전압 다이오드(제너 다이오드), 발광 다이오드(LED), 적외선 발광, 스위칭 다이오드등이 있다.

다이오드는 약 0.6V의 자체 전압 강하 값을 가진다.

[그림 2-14] 여러 가지 정류 다이오드

[그림 2-15] 적외선 다이오드 [그림 2-16] 발광 다이오드(LED)

발광 다이오드는 적색, 녹색, 황색이 많지만, 청색을 발광하는 LED도 있다.

발광 다이오드의 극성은 리드선의 길이가 긴 쪽이 A(애노드), 짧은 쪽이 K(캐소드)이다. 리드 선이 잘렸을 경우는 발광 다이오드의 내부를 잘 보면 2개의 전극이 보이는데 큰 조각이 연결된 리드가 K(캐소드)이며, 작은 조각에 연결된 리드는 A(애노드)이다.

1. Chip

2. Lead frame

3. Gold wire

4. Epoxy

5. Cathode

6. Anode

[그림 2-17] LED의 구조

3색 LED는 빨강, 초록, 황색을 한 개의 LED에서 출력할 수 있다. 리드가 3개인데 중앙의 리드가 공통단자이며 한쪽은 적색용 다른 쪽은 녹색용이며, 양쪽에 다 신호를 인가하면 황색이 점등된다.

[그림 2-18] 3색 LED

4 트랜지스터

트랜지스터는 전류를 증폭하는 전자 부품이다. 그러나 제어회로에서는 반도체 스위치로써의 역할을 더 많이 한다. 구동전류가 많이 필요한 LED의 ON/OFF 제어나 릴레이 제어를 하는 경우에 사용되며, DC 모터나 스텝 모터의 제어에도 사용된다.

[그림 2-19] 트랜지스터

트랜지스터는 반도체의 조합에 따라 PNP 타입과 NPN 타입이 있으며, 트랜지스터는 용도에 따라 아래와 같은 명칭이 붙여진다.

2SA××× PNP 타입의 고주파용

2SB××× PNP 타입의 저주파용

2SC××× NPN 타입의 고주파용

2SD××× NPN 타입의 저주파용

(1) TR의 극성 판별

① 베이스 단자 찾기

아날로그 회로시험기를 저항 Rx1000 측정 위치로 하고, 빨간색 봉을 한곳에 대고 다른 두 단자에 검은색 테스터 봉을 대어 모두 순방향이 나오면(테스터 지침이 0Ω근처로 움직임) PNP형 반도체이며, 검은색 봉을 한쪽에 대고 다른 두 단자에 모두 순방향 전압이 나오면 NPN형 반도체이다. 이때 고정한 테스터 봉이 연결된 자가 B(베이스)이다.

② 컬렉터 찾기

회로시험기를 저항 Rx10000 측정 위치로 하고, TR의 두 단자사이의 저항값을 측정하여 작은 저항값이 나오는 상태에서 PNP형일 경우는 검은색이 C(컬렉터)이며 빨간색이 E(이미터)이다. NPN형일 경우는 검은색이 E(이미터)이고 빨간색이 C(컬렉터)이다.