seegongsik

소방설비기사 소방전기일반 · 전자회로 기초

Electronic Circuits

전자 회로는 다이오드 · 트랜지스터 · FET 로 정류 · 증폭 · 스위칭을 하는 회로이고, 감지기와 수신기 안의 신호 처리가 모두 이 위에 서 있다. 반파 · 전파 · 브리지 정류와 제너 정전압, CE 증폭과 OP-Amp 비교기가 감지 신호를 전원에서 경보까지 잇는 뼈대다. 정류 평균 전압은 최댓값 Vm 으로 쓰면 0.318Vm · 0.637Vm, 실효값 V 로 쓰면 0.45V · 0.9V 라는 점을 섞지 말아야 해요. 위 그림은 소자 종류 슬라이더 0 ~ 3 으로 다이오드 · 제너 · NPN 트랜지스터 · FET 기호와 동작이 바뀌고, 아래 그림은 정류 방식 슬라이더로 반파 · 전파 · 브리지 출력 파형과 평균 전압이 바뀌어요.

전자 소자의 이해

0
💡 반도체 소자의 뼈대
①다이오드는 한쪽으로만 전류를 흘린다(전기의 체크 밸브)
②트랜지스터(BJT)는 작은 전류로 큰 전류를 제어한다
③FET 는 전압으로 전류를 제어해 입력 임피던스가 높다
④감지기 회로 안에 이 소자들이 들어 있어요

정류 회로

0
반파 정류 평균 전압
Vdc = Vmπ ≈ 0.318Vm = 0.45V
Vm: 최댓값, V: 실효값. 양의 반주기만 씀
전파 정류 평균 전압
Vdc = 2Vmπ ≈ 0.637Vm = 0.9V
양쪽 반주기를 모두 써서 평균 전압이 반파의 두 배

정전압 · 증폭 회로

제너 다이오드 정전압
Vout = VZ (일정)
역방향 항복 전압(VZ)에서 전압이 일정하게 유지된다
CE 증폭 전압 이득
Av = VoutVin = -RCre
공통 이미터(CE): 전압 이득이 크고 위상이 180° 뒤집힌다
💡 회로별 뼈대
①제너는 역방향 항복을 이용해 전압을 일정하게 한다(전원 안정화)
②CE 증폭은 이미터를 공통으로 두어 전압 이득이 크고 위상이 뒤집힌다
③소방 수신기는 정전압 회로로 안정된 직류를 공급한다
④감지기 신호 → 증폭 → 판별 → 경보로 이어지는 신호 처리 흐름이에요

발진 · 연산 증폭기와 소방 응용

주요 회로 비교

전자 회로 종류별 용도
회로기능소방 적용
정류 회로교류 → 직류 변환수신기 전원부
정전압(제너)일정 전압 유지직류 전원 안정화
증폭 회로(CE)신호 증폭감지기 신호 증폭
발진 회로(LC · RC)교류 신호 생성경보음 · 클럭 생성
OP-Amp연산 · 비교 · 증폭감지기 비교 판별 회로

OP-Amp 기본 특성

연산 증폭기(OP-Amp)
이상적인 특성
출력 임피던스 0, 대역폭 ∞
개방 이득 ∞, 입력 임피던스 ∞
반전 증폭기
위상이 뒤집히고 이득은 저항비로 정함
A = −R_f/R_1
비반전 증폭기
위상이 같고 이득은 1 이상
A = 1 + R_f/R_1
비교기
감지기 판별 회로의 핵심
V+ > V− → 출력 HIGH

총정리

반파 정류
Vdc = Vmπ ≈ 0.318Vm = 0.45V
다이오드 1개, 효율 40.6%
전파 · 브리지 정류
Vdc = 2Vmπ ≈ 0.637Vm = 0.9V
다이오드 2개(CT) 또는 4개(브리지), 효율 81.2%
OP-Amp 반전 이득
A = -RfR1
부궤환으로 이득을 정한다: 바깥 저항의 비로 조절
🎯 시험에서 볼 자리 다섯
①다이오드는 한 방향 전류(정류), 제너는 정전압
②평균 전압은 반파 0.318V_m(= 0.45V), 전파 0.637V_m(= 0.9V)이고 V 는 실효값이다
③브리지 정류는 다이오드 4개, 중간 탭 변압기가 필요 없다
④트랜지스터 CE 는 전압 이득이 크고 위상이 뒤집힌다
⑤OP-Amp 반전 이득 = −R_f/R_1, 비교기로 감지기 신호를 판별해요
← 이전
제어기기와 응용
다음 →
소방기본법

마지막 수정