회로공부하는 디자이너

병렬 RLC회로에 대한 분석을 해보았다. 이번에는 직렬 RLC회로의 자연 응답과 계단 응답에 대해 알아보자. 직렬 RLC회로의 자연 응답 직렬 RLC회로의 자연 응답을 분석하기 위해 아래의 예시 회로를 확인해보자. 위 회로에 KVL을 적용하면 다음과 같이 나타낼 수 있다. 위의 식을 시간 t에 관해 미분하고 다시 식을 정리하면 다음과 같은 식으로 정리할 수 있다. 위의 식은 병렬 RLC회로에 대한 식을 풀어갔을 때와 동일한 형태의 식이다. 따라서 병렬 RLC에서 사용했던 이차 미분방정식의 해를 구하는 방법을 사용하면 아래와 같은 항이 0이 되어야 한다는 결과가 나온다. 위의 이차방정식을 풀면 다음의 해를 얻을 수 있다. 위의 식에서 공통 항을 간단하게 표현하면 다음과 같이 나타낼 수 있으며 병렬 RLC회..

앞에서 저항과 인덕터가 있는 회로인 RL 회로(resistor - inductor circuit)를 확인했다. 이번엔 인덕터가 아닌 커패시터가 있는 RC 회로(resistor - capacitor circuit)에 대해 살펴보자. RC 회로를 해석하는 방법도 RL회로와 마찬가지로 두 가지 경우로 나누어 해석할 수 있다. 그중 자연 응답에 대해 먼저 알아보자. 자연 응답(natural response) 커패시터는 전압의 변화량으로 전류를 정의할 수 있다. 따라서 전압의 변화량이 없다면 커패시터에 흐르는 전류는 0A가 된다. 이를 이해하고 아래의 회로를 확인해보자. t=0일 때 스위치가 움직이면서 전압원과 커패시터가 분리된다. 그 이전인 t

이젠 저항만 있는 소자에서 벗어나 다른 소자들이 있는 회로들도 분석하려한다. 앞에서 살펴본 인덕터가 추가된 회로를 분석해보자. 인덕터의 중요한 특징은 에너지를 저장하는 소자라는 점이다. 저항과 인덕터로 구성된 회로인 RL회로(Resistor-Inductor circuit)를 해석해보자. RL 회로를 해석할 때 두가지 경우로 나누어 해석할 것이다. 먼저 인덕터에 저장된 에너지를 저항 회로로 방출할 때 발생하는 전류와 전압에 대해 해석한다. 이 구조에서 발생하는 전압, 전류는 회로의 자연 응답(natural response)으로 회로의 동작을 결정한다. 두번째 경우는 전원이 회로에 인가되는 경우, 발생하는 전류와 전압에 대해 해석할 것이다. 이 응답은 계단 응답(step response)라고 부른다. 자연 ..