모두를 위한 실용 전자공학

기초에서 실무까지

폴 슈레즈 , 사이먼 몽크 저자(글) · 박진수 번역

제이펍 · 2018년 11월 30일

책 소개

초보 메이커는 물론 현업 종사자 모두에게 유용한, 완벽히 보강된 전자공학 바이블!

숙련된 기술자와 열정적인 발명가가 함께 저술한 이 책은 전자공학의 진수를 제대로 보여준다. 여러분이 전자공학도로, 메이커로, 발명가로 한 걸음 더 내딛는 데 필요한 모든 지침과 구성도, 그림을 싣고 있으며, 이를 통해 적절한 부품을 선택하고, 회로를 설계해 제작하고, 마이크로컨트롤러 및 IC를 사용하고, 최신 소프트웨어 도구를 고르고, 완성된 창작물을 검사 및 수정하는 방법을 제공한다. 따라 하며 익히기에 좋은 이 책은 여러분의 전자공학 지식을 넓히고, 멋진 창작물을 만들기 위한 기술을 구축하는 새로운 지침을 제공할 것이다.

작가정보

저자(글) 폴 슈레즈

위스콘신 대학교에서 물리학 석사 학위를 받고 시스템 운영 관리자로 일하고 있으며, 전자공학 분야에 관심 많은 발명가이기도 하다. 대학교의 원자핵공학 및 기초공학 부서와 플라스마 물리학 부서에서 능력을 인정받고 있다.

저자(글) 사이먼 몽크

사이버네틱스와 컴퓨터 과학 분야의 석사 학위를 취득한 소프트웨어 공학 박사다. 산업 현장으로 복귀하기 전에 대학에 다년간 있었고, 모바일 소프트웨어 회사인 모모트(Momote) 주식회사의 공동 설립자이기도 하다. 전자공학과 오픈소스 하드웨어 분야에서 잘 알려진 전업 작가다. 다양한 전자공학 도서들을 저술했는데, 그중에는 《스케치로 시작하는 아두이노 프로그래밍》(Programming Arduino), 《해킹 일렉트로닉스》(Hacking Electronics), 《파이썬으로 시작하는 라즈베리 파이》(Programming the Raspberry Pi) 등이 있다.

번역 박진수

다양한 정보기술 분야 경력과 저술/번역 경험을 바탕으로 IT 융·복합 사업을 꿈꾸는, 1인 회사 ‘리율’의 대표다. 옮긴 책으로는 《해킹 일렉트로닉스》와 《ggplot2》 등이 있다.

목차

• 옮긴이 머리말
  머리말
  베타리더 후기
  
  CHAPTER 1 전자공학 소개 1
  
  CHAPTER 2 이론 5
  2.1 전자공학 이론 5
  2.2 전류 6
  2.2.1 전류의 실상 9
  2.3 전압 9
  2.3.1 전압 메커니즘 11
  2.3.2 전압과 일반 전력 법칙의 정의 14
  2.3.3 전지 결합 15
  2.3.4 그 밖의 전압원 16
  2.3.5 물에 비유하기 17
  2.4 전도 현상의 미시적 고찰 18
  2.4.1 전압 인가 21
  2.5 저항, 저항률, 전도율 23
  2.5.1 도체의 모양이 저항에 영향을 주는 방식 24
  2.5.2 저항률과 전도율 25
  2.6 부도체, 도체, 반도체 28
  2.7 열과 전력 31
  2.8 열전달 및 열저항 34
  2.8.1 전열기를 다룰 때 유의할 점 37
  2.9 와이어 게이지 38
  2.10 접지 40
  2.10.1 대지 접지 41
  2.10.2 접지 기호의 다른 형식 45
  2.10.3 땅에 느슨하게 늘어뜨려 접지하기 46
  2.11 전기회로 49
  2.12 옴의 법칙과 저항기 50
  2.12.1 저항기의 전력 정격 51
  2.12.2 병렬 저항기 52
  2.12.3 직렬로 둔 저항기 55
  2.12.4 복잡한 저항기 회로망 간소화 58
  2.12.5 다중 전압 분할기 60
  2.13 전압원과 전류원 62
  2.14 전압, 전류, 저항 측정 65
  2.15 전지 연결 67
  2.16 개방 회로와 단락 회로 68
  2.17 키르히호프의 법칙 70
  2.18 중첩 정리 75
  2.19 테브난의 정리와 노턴의 정리 76
  2.19.1 테브난의 정리 76
  2.19.2 노턴의 정리 78
  2.20 교류 회로 80
  2.20.1 교류 생성 81
  2.20.2 교류와 물의 비교 82
  2.20.3 맥동성 직류 83
  2.20.4 정현파 원천 결합 83
  2.20.5 교류 파형 84
  2.20.6 교류 파형 서술 85
  2.20.7 주파수와 단주기 86
  2.20.8 위상 86
  2.21 교류와 저항기, RMS 전압, 전류 88
  2.22 주전력 92
  2.23 커패시터 95
  2.23.1 정전용량 결정 97
  2.23.2 상용 커패시터 99
  2.23.3 전압 정격 및 절연 파괴 100
  2.23.4 맥스웰의 변위 전류 100
  2.23.5 커패시터를 통한 전하 기반 전류 모델 102
  2.23.6 물에 비유하는 커패시터 104
  2.23.7 커패시터 내 에너지 105
  2.23.8 RC 시간 상수 106
  2.23.9 표류 정전용량 108
  2.23.10 병렬로 둔 커패시터 108
  2.23.11 직렬로 둔 커패시터 109
  2.23.12 커패시터 내 교류 전류 110
  2.23.13 용량성 반응저항 111
  2.23.14 용량 분할기 113
  2.23.15 품질 계수 113
  2.24 인덕터 114
  2.24.1 전자기학 115
  2.24.2 자기장과 그 영향 117
  2.24.3 자체 인덕턴스 121
  2.24.4 인덕터 122
  2.24.5 물에 비유해 보는 인덕터 127
  2.24.6 인덕터 방정식 128
  2.24.7 인덕터 내 에너지 132
  2.24.8 인덕터 심 133
  2.24.9 인덕터 방정식 이해하기 138
  2.24.10 RL 회로 가압 141
  2.24.11 감압 RL 회로 143
  2.24.12 스위칭으로 인한 전압 스파이크 145
  2.24.13 곧은 전선의 인덕턴스 147
  2.24.14 상호 인덕턴스와 자기 결합 148
  2.24.15 부당한 결합 스파이크, 번개, 그 밖의 파동 149
  2.24.16 직렬 또는 병렬로 둔 인덕터 149
  2.24.17 교류와 인덕터 150
  2.24.18 유도 반응저항 151
  2.24.19 이상적이지 않은 인덕터 모형 153
  2.24.20 품질 계수 154
  2.24.21 인덕터 응용기기 155
  2.25 복잡한 회로 모델링 155
  2.26 복소수 159
  2.27 정현파원이 있는 회로 164
  2.27.1 복소 임피던스를 사용한 정현파 회로 분석 164
  2.27.2 복소수로 표현하는 정현파 전압원 167
  2.27.3 반응 회로의 이상 현상 175
  2.28 교류 회로 내 전력(피상 전력, 유효 전력, 반응 전력) 176
  2.28.1 역률 178
  2.29 교류 형태에 관한 테브난의 정리 186
  2.30 공진 회로 188
  2.30.1 RLC 회로 내 공진 191
  2.30.2 품질 계수 Q와 대역폭 193
  2.30.3 대역폭 194
  2.30.4 RLC 공진 회로 내 부품 간 전압 강하 195
  2.30.5 커패시터 손실 195
  2.30.6 병렬 공진 회로 196
  2.30.7 부하 회로의 Q 202
  2.31 데시벨 강의 204
  2.31.1 데시벨을 대체하는 표시 206
  2.32 입력 및 출력 임피던스 207
  2.32.1 입력 임피던스 207
  2.32.2 출력 임피던스 208
  2.33 2포트 회로망과 필터 210
  2.33.1 필터 210
  2.33.2 감쇠기 220
  2.34 과도 회로 222
  2.34.1 직렬 RLC 회로 230
  2.35 주기적 비정현파원이 있는 회로 235
  2.35.1 푸리에 급수 235
  2.36 비주기적 원천 241
  2.37 스파이스 244
  2.37.1 스파이스의 작동 방식 245
  2.37.2 스파이스 및 그 밖의 시뮬레이터의 한계 248
  2.37.3 간단한 시뮬레이션 사례 248
  
  CHAPTER 3 기본 전기 회로 부품 251
  3.1 전선, 케이블, 커넥터 251
  3.1.1 전선 251
  3.1.2 케이블 254
  3.1.3 커넥터 255
  3.1.4 배선 기호와 커넥터 기호 258
  3.1.5 전선 및 케이블 내 고주파 효과 259
  3.2 전지 269
  3.2.1 셀의 작동 방식 270
  3.2.2 1차 전지 271
  3.2.3 1차 전지 비교 272
  3.2.4 2차 전지 275
  3.2.5 전지 용량 283
  3.2.6 전지 내 내부전압 강하에 관한 참고사항 285
  3.3 스위치 286
  3.3.1 스위치 작동 방식 286
  3.3.2 스위치에 관한 설명 286
  3.3.3 스위치 종류 288
  3.3.4 간단한 스위치 응용기기 290
  3.4 계전기 291
  3.4.1 특수한 계전기 292
  3.4.2 계전기에 관한 몇 가지 주의사항 293
  3.4.3 간단한 계전기 회로 중 일부 294
  3.5 저항기 295
  3.5.1 저항과 옴의 법칙 296
  3.5.2 직렬이나 병렬로 둔 저항기 297
  3.5.3 저항기 레이블 판독 300
  3.5.4 실물 저항기 특성 302
  3.5.5 저항기 종류 309
  3.5.6 가변 저항기(가감저항기, 전위차계, 트리머) 315
  3.5.7 전위차계 특성 317
  3.6 커패시터 320
  3.6.1 정전용량 321
  3.6.2 병렬로 둔 커패시터 322
  3.6.3 직렬로 둔 커패시터 322
  3.6.4 RC 시간 상수 323
  3.6.5 용량성 반응저항 324
  3.6.6 실물 커패시터 325
  3.6.7 커패시터 사양 325
  3.6.8 커패시터 종류 329
  3.6.9 커패시터 응용기기 337
  3.6.10 타이밍과 표본 유지 343
  3.6.11 RC 잔결 필터 344
  3.6.12 아크 억제 346
  3.6.13 슈퍼커패시터 응용기기 348
  3.6.14 문제 348
  3.7 인덕터 351
  3.7.1 인덕턴스 352
  3.7.2 인덕터 구축 353
  3.7.3 직렬 및 병렬 인덕터 354
  3.7.4 RL 시간 상수 354
  3.7.5 유도 반응저항 355
  3.7.6 실물 인덕터 356
  3.7.7 인덕터 사양 356
  3.7.8 인덕터 종류 358
  3.7.9 인덕터 레이블 판독 361
  3.7.10 인덕터 응용기기 363
  3.7.11 EMI/EMC 설계 기법 366
  3.8 변압기 368
  3.8.1 기본 동작 368
  3.8.2 변압기 제작 379
  3.8.3 단권변압기와 가변 변압기 380
  3.8.4 회로 격리와 격리 변압기 383
  3.8.5 다양한 표준 변압기와 특수 변압기 384
  3.8.6 변압기 응용기기 385
  3.9 퓨즈와 회로 차단기 390
  3.9.1 퓨즈와 회로 차단기 형식 391
  
  CHAPTER 4 반도체 393
  4.1 반도체 기술 393
  4.1.1 반도체란 무엇인가? 393
  4.1.2 실리콘 응용기기 398
  4.2 다이오드 399
  4.2.1 PN 접합 다이오드의 작동 방식 399
  4.2.2 물에 비유해 본 다이오드 401
  4.2.3 정류기/다이오드 종류 402
  4.2.4 실용적인 고려사항 403
  4.2.5 다이오드/정류기 응용기기 404
  4.2.6 제너 다이오드 412
  4.2.7 제너 다이오드 응용기기 415
  4.2.8 버랙터 다이오드(가변 용량 다이오드) 416
  4.2.9 PIN 다이오드 418
  4.2.10 마이크로파 다이오드(IMPATT, 건, 터넬 등) 418
  4.2.11 문제 419
  4.3 트랜지스터 421
  4.3.1 트랜지스터 소개 421
  4.3.2 양극성 트랜지스터 422
  4.3.3 접합형 전계 효과 트랜지스터 441
  4.3.4 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터 451
  4.3.5 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT) 460
  4.3.6 단접합 트랜지스터 461
  4.4 사이리스터 465
  4.4.1 소개 465
  4.4.2 실리콘 제어 정류기 466
  4.4.3 실리콘 제어 스위치 469
  4.4.4 트라이액 470
  4.4.5 4층 다이오드와 다이액 473
  4.5 과도 전압 억제기 474
  4.5.1 과도현상에 관한 강의 475
  4.5.2 과도현상 억제에 쓰는 소자 476
  4.6 집적 회로 484
  4.6.1 IC 패키지 485
  
  CHAPTER 5 광전자공학 487
  5.1 광자에 관한 약간의 강의 488
  5.2 전등 490
  5.3 발광 다이오드 491
  5.3.1 LED 작동 방식 492
  5.3.2 LED 종류 493
  5.3.3 LED에 대한 상세 정보 494
  5.3.4 LED 응용기기 497
  5.3.5 레이저 다이오드 498
  5.4 광저항기 504
  5.4.1 광저항기 작동 방식 504
  5.4.2 기술 자료 505
  5.4.3 응용기기 505
  5.5 광 다이오드 506
  5.5.1 광 다이오드 작동 방식 507
  5.5.2 기본 동작 508
  5.5.3 광 다이오드 종류 508
  5.6 광전지 509
  5.6.1 기본 동작 509
  5.7 광트랜지스터 510
  5.7.1 광 다이오드 작동 방식 510
  5.7.2 기본 구성 511
  5.7.3 광트랜지스터 종류 511
  5.7.4 기술 자료 512
  5.7.5 응용기기 512
  5.8 광 사이리스터 513
  5.8.1 LASCR의 작동 방식 513
  5.8.2 기본 동작 514
  5.9 광 분리기 514
  5.9.1 통합된 광 분리기 515
  5.9.2 응용기기 515
  5.10 광섬유 516
  
  CHAPTER 6 센서 519
  6.1 일반 원리 519
  6.1.1 정밀도, 정확도, 분해능 519
  6.1.2 관찰자 효과 521
  6.1.3 보정 521
  6.2 온도 522
  6.2.1 서미스터 523
  6.2.2 열전대 525
  6.2.3 측온 저항체 526
  6.2.4 아날로그 출력 온도계 IC 526
  6.2.5 디지털 온도계 IC 527
  6.2.6 적외선 온도계/고온계 528
  6.2.7 요약 529
  6.3 근접성과 접촉 529
  6.3.1 터치스크린 529
  6.3.2 초음파 거리 530
  6.3.3 광학 거리 531
  6.3.4 용량성 센서 533
  6.3.5 요약 533
  6.4 운동, 힘, 압력 534
  6.4.1 수동 적외선 534
  6.4.2 가속도 535
  6.4.3 회전 536
  6.4.4 유량 537
  6.4.5 힘 538
  6.4.6 기울기 538
  6.4.7 진동과 기계적 충돌 539
  6.4.8 압력 539
  6.5 화학 539
  6.5.1 연기 540
  6.5.2 가스 540
  6.5.3 습도 540
  6.6 빛, 방사선, 자기, 소리 541
  6.6.1 빛 541
  6.6.2 전리 방사선 541
  6.6.3 자기장 542
  6.6.4 소리 543
  6.7 GPS 543
  
  CHAPTER 7 전자공학 실습 545
  7.1 안전 545
  7.1.1 안전 교실 545
  7.1.2 정전기 방전으로 인한 부품 고장 549
  7.1.3 부품 취급 시 주의사항 549
  7.2 회로 구축 550
  7.2.1 회로도 그리기 550
  7.2.2 회로 시뮬레이터 프로그램에 관한 참고사항 552
  7.2.3 자신만의 회로 원형 제작 552
  7.2.4 최종 회로 553
  7.2.5 PCB 제작 556
  7.2.6 회로 구성에 사용하는 하드웨어 중 특별한 부분들 562
  7.2.7 납땜 563
  7.2.8 땜납 제거 563
  7.2.9 회로 포장 564
  7.2.10 편리한 물건 565
  7.2.11 자체 제작 회로의 문제 해결 565
  7.3 멀티미터 566
  7.3.1 기본 동작 567
  7.3.2 아날로그 VOM의 작동 방식 568
  7.3.3 디지털 멀티미터의 작동 방식 569
  7.3.4 오차 측정에 관한 참고 사항 569
  7.4 오실로스코프 570
  7.4.1 오실로스코프의 작동 방식 571
  7.4.2 검사기의 내부 회로도 573
  7.4.3 빔 겨누기 574
  7.4.4. 검사기 사용법 575
  7.4.5 작은 손잡이와 스위치가 하는 일 576
  7.4.6 검사기를 사용한 측정 581
  7.4.7 검사기 응용 585
  7.4.8 임피던스 측정 587
  7.5 전자공학 실험실 589
  7.5.1 작업장 589
  7.5.2 시험 장비 590
  7.5.3 멀티미터 591
  7.5.4 직류 전력 공급 장치 592
  7.5.5 오실로스코프 593
  7.5.6 오실로스코프 탐촉자 596
  7.5.7 범용 함수 발생기 602
  7.5.8 주파수 카운터 603
  7.5.9 컴퓨터 603
  7.5.10 기타 시험기기 604
  7.5.11 다기능 PC 계측기 604
  7.5.12 격리 변압기 606
  7.5.13 가변 변압기(바리악) 608
  7.5.14 치환 상자 609
  7.5.15 시험용 케이블, 커넥터, 어댑터 611
  7.5.16 납땜 장비 613
  7.5.17 원형 제작 기판 616
  7.5.18 공구 618
  7.5.19 전선, 케이블, 철물, 화학용품 619
  7.5.20 전자기기 제품 소개 자료 622
  7.5.21 추천하는 전자 부품 623
  7.5.22 전자공학용 CAD 프로그램 626
  7.5.23 맞춤형 작업대 만들기 627
  
  CHAPTER 8 연산 증폭기 631
  8.1 물에 비유해 본 연산 증폭기 633
  8.2 연산 증폭기 작동 방식(‘도피 행동’ 해설) 633
  8.3 이론 634
  8.4 음성 되먹임 636
  8.5 양성 되먹임 640
  8.6 실물 연산 증폭기 종류 642
  8.7 연산 증폭기 규격 644
  8.8 강화 연산 증폭기 646
  8.9 일부 실용적인 참고 사항 647
  8.10 전압 및 전류의 어긋남 보정 648
  8.11 주파수 보정 649
  8.12 비교기 650
  8.13 히스테리시스를 사용하는 비교기 651
  8.13.1 히스테리시스가 있는 반전 비교기 651
  8.13.2 히스테리시스를 사용하는 비반전 비교기 653
  8.14 단전원 비교기 사용 654
  8.15 윈도우 비교기 654
  8.16 전압 정격 표시기 655
  8.17 계측 증폭기 655
  8.18 응용 656
  
  CHAPTER 9 필터 663
  9.1 필터를 설계하기 전에 알아야 할 사항 664
  9.2 기본 필터 666
  9.3 피동 저역 통과 필터 설계 667
  9.4 필터 종류에 관한 참고 사항 670
  9.5 수동 고역 통과 필터 설계 671
  9.6 피동 대역 통과 필터 설계 672
  9.7 피동 노치 필터 설계 674
  9.8 능동 필터 설계 676
  9.8.1 능동 저역 통과 필터 사례 676
  9.8.2 능동 고역 통과 필터 사례 677
  9.8.3 능동 대역 통과 필터 678
  9.8.4 능동 노치 필터 680
  9.9 통합 필터 회로 681
  
  CHAPTER 10 발진기와 타이머 685
  10.1 RC 완화 발진기 686
  10.2 555 타이머 IC 688
  10.2.1 555의 작동 방식(비안정 연산) 689
  10.2.2 기본 비안정 연산 690
  10.2.3 555의 작동 방식(단안정 연산) 691
  10.2.4 기본 단안정 연산 692
  10.2.5 555 타이머에 관한 몇 가지 중요 참고사항 692
  10.2.6 간단한 555 응용물 694
  10.3 전압 제어 발진기 695
  10.4 빈 브리지와 트윈 T 발진기 695
  10.5 LC 발진기(정현파 발진기) 696
  10.6 결정 발진기 699
  10.7 마이크로컨트롤러 발진기 701
  
  CHAPTER 11 전압 조정기와 전력 공급 장치 703
  11.1 전압 조정기 IC 705
  11.1.1 고정식 조정기 IC 705
  11.1.2 가변 조정기 IC 706
  11.1.3 조정기 규격 706
  11.2 일부 조정기 응용 개관 706
  11.3 변압기 707
  11.4 정류기 패키지 707
  11.5 몇 가지 간단한 전력 공급 장치 708
  11.6 잔결 축소 기술의 핵심 711
  11.7 느슨한 말단 714
  11.8 스위칭 조정기 공급 장치(스위처) 715
  11.9 스위치 모드 전력 공급 장치(SMPS) 718
  11.10 산업용 전력 공급 장치 패키지 종류 719
  11.11 전력 공급 장치 구축 720
  
  CHAPTER 12 디지털 전자공학 721
  12.1 디지털 전자공학 기초 721
  12.1.1 디지털 논리 상태 722
  12.1.2 디지털 전자공학에 사용되는 숫자 코드 722
  12.1.3 클럭 타이밍과 병렬 대 직렬 전송 730
  12.2 논리 게이트 731
  12.2.1 다중 입력 논리 게이트 732
  12.2.2 디지털 논리 게이트 IC 732
  12.2.3 단일 논리 게이트 응용 733
  12.2.4 조합 논리 735
  12.2.5 회로를 단순하게 유지(카르노 도) 743
  12.3 조합 장치 745
  12.3.1 멀티플렉서(데이터 선택기)와 양방향 스위치 746
  12.3.2 디멀티플렉서(데이터 분배기)와 디코더 748
  12.3.3 인코더와 디코더 751
  12.3.4 2진수 가산기 754
  12.3.5 2진 가산기/감산기 756
  12.3.6 비교기와 크기 비교기 집적회로 757
  12.3.7 구식이 되어 버린 일과 마이크로컨트롤러로 제어하려는 성향에 관한 참고사항 758
  12.4 논리 제품군 759
  12.4.1 IC 의 CMOS 제품군 759
  12.4.2 입출력 전압과 잡음 여유 760
  12.4.3 전류 정격, 팬아웃, 전파 지연 761
  12.5 논리 IC 강화 및 실험 761
  12.5.1 전력 공급 장치 분리 762
  12.5.2 사용하지 않은 입력 762
  12.5.3 논리 탐촉자와 논리 펄스 발생기 763
  12.6 순차 논리 764
  12.6.1 SR 플립플롭 764
  12.6.2 SR 플립플롭 IC 769
  12.6.3 D형 플립플롭 770
  12.6.4 4중 및 8중 D형 플립플롭 773
  12.6.5 JK 플립플롭 774
  12.6.6 플립플롭을 이용한 실제적인 타이밍 고려사항 779
  12.6.7 디지털 클럭 발생기와 단일 펄스 발생기 780
  12.6.8 자동 전력 투입 소거(재설정) 회로 783
  12.6.9 풀업 저항기와 풀다운 저항기 785
  12.7 계수기 IC 786
  12.7.1 비동기 계수기(리플 계수기) 집적회로 786
  12.7.2 동기 계수기 IC 788
  12.7.3 디스플레이를 사용하는 계수기에 관한 참고사항 793
  12.8 시프트 레지스터 795
  12.8.1 직렬 입력/직렬 출력 시프트 레지스터 795
  12.8.2 직렬 입력/병렬 출력 시프트 레지스터 796
  12.8.3 병렬 입력/직렬 출력 시프트 레지스터 796
  12.8.4 고리형 계수기(시프트 레지스터 시퀀서) 797
  12.8.5 존슨 자리이동 계수기 797
  12.8.6 시프트 레지스터 IC 798
  12.8.7 간단한 시프트 레지스터 응용 802
  12.9 아날로그/디지털 상호연결 805
  12.9.1 아날로그 신호로부터 간단한 논리 응답 유발 806
  12.9.2 외부 부하 구동을 위해 논리 사용 807
  12.9.3 아날로그 스위치 808
  12.9.4 아날로그 멀티플렉서/디멀티플렉서 809
  12.9.5 아날로그-디지털, 디지털-아날로그 변환 810
  12.9.6 아날로그-디지털 변환기 817
  12.10 디스플레이 819
  12.10.1 LED 디스플레이 820
  12.10.2 액정 디스플레이 822
  12.11 기억 장치 835
  12.11.1 읽기 전용 메모리 835
  12.11.2 다이오드로 간단한 ROM 만들기 836
  12.11.3 메모리 크기와 구성 836
  12.11.4 간단한 ‘프로그램 가능 ROM’ 838
  12.11.5 ROM 장치 839
  12.11.6 RAM 842
  
  CHAPTER 13 마이크로컨트롤러 849
  13.1 마이크로컨트롤러 기본 구조 850
  13.2 마이크로컨트롤러 예 851
  13.2.1 ATtiny85 마이크로컨트롤러 851
  13.2.2 PIC16Cx 마이크로컨트롤러 855
  13.2.3 32비트 마이크로컨트롤러 869
  13.2.4 디지털 신호 처리 870
  13.3 보드 평가/개발 870
  13.4 아두이노 871
  13.4.1 아두이노 둘러보기 871
  13.4.2 아두이노 IDE 872
  13.4.3 아두이노 보드 모델 873
  13.4.4 쉴드 873
  13.4.5 아두이노 C 라이브러리 875
  13.4.6 아두이노 예제 878
  13.4.7 아두이노 오프보드 사용 879
  13.5 마이크로컨트롤러를 이용한 상호 연결 881
  13.5.1 스위치 882
  13.5.2 아날로그 입력 886
  13.5.3 고전력 디지털 출력 887
  13.5.4 사운드 인터페이스 891
  13.5.5 직렬 인터페이스 893
  13.5.6 준위 변환 900
  13.5.7 LED 디스플레이 인터페이스 902
  
  CHAPTER 14 프로그램 가능 논리 905
  14.1 프로그램 가능 논리 906
  14.2 FPGA 908
  14.3 ISE와 엘버트 V2 909
  14.3.1 ISE 설치 909
  14.4 엘버트2 보드 910
  14.4.1 엘버트 소프트웨어 설치 911
  14.5 내려받기 912
  14.6 자신만의 FPGA 논리 설계 그리기 912
  14.6.1 예제 1: 데이터 선택기 912
  14.6.2 예제 2: 4비트 리플 계수기 922
  14.7 베릴로그 924
  14.7.1 모듈 924
  14.7.2 배선, 저항, 버스 924
  14.7.3 병렬 실행 924
  14.7.4 숫자 서식 925
  14.8 베릴로그에서 자신만의 FPGA 묘사 925
  14.8.1 베릴로그의 데이터 선택기 925
  14.8.2 베릴로그 내 리플 계수기 928
  14.9 모듈형 설계 930
  14.9.1 계수기/디코더 예 930
  14.9.2 다중화된 7세그먼트 계수기 사례 933
  14.9.3 매개변수가 있는 모듈 937
  14.10 시뮬레이션 937
  14.11 VHDL 940
  
  CHAPTER 15 모터 941
  15.1 직류 연속 모터 941
  15.2 직류 모터 속도 제어 942
  15.3 직류 모터 방향 제어 943
  15.4 RC 서보 945
  15.5 스테퍼 모터 947
  15.6 스테퍼 모터 종류 947
  15.7 스테퍼 모터 구동 950
  15.8 변환기로 구동자 제어 951
  15.9 스테퍼 모터 식별에 관한 최종 언급 954
  
  CHAPTER 16 오디오 전자공학 957
  16.1 소리에 관한 작은 강좌 957
  16.2 마이크 959
  16.3 마이크 규격 960
  16.4 오디오 증폭기 961
  16.4.1 반전 증폭기 961
  16.4.2 비반전 증폭기 962
  16.4.3 디지털 증폭기 962
  16.4.4 오디오 증폭기 내의 험 환원 964
  16.5 전치 증폭기 964
  16.6 믹서 회로 965
  16.7 임피던스 정합에 관한 참고 사항 965
  16.8 스피커 966
  16.9 크로스오버 네트워크 967
  16.10 스피커 구동에 쓰는 간단한 IC 969
  16.11 가청 신호 장치 970
  16.12 기타 오디오 회로 970
  
  CHAPTER 17 모듈형 전자기기 973
  17.1 필요한 집적회로가 무엇이든 다 있다 973
  17.2 브레이크아웃 보드와 모듈 974
  17.2.1 무선 주파수 모듈 975
  17.2.2 오디오 모듈 978
  17.3 플러그앤플레이를 응용한 시제품 제작 978
  17.4 오픈소스 하드웨어 981
  
  APPENDIX A 배전과 가정 배선 983
  A.1 배전 983
  A.2 3상 전기 면밀히 살피기 984
  A.3 가정 배선 986
  A.4 각국의 전기 988
  
  APPENDIX B 오차 분석 989
  B.1 절대 오차, 상대 오차, 백분율 오차 989
  B.2 불확실성 추정 990
  
  APPENDIX C 유용한 지식과 공식 993
  C.1 그리스 문자 993
  C.2 10의 거듭제곱 단위 접두사 993
  C.3 선형 함수(y = mx + b) 994
  C.4 이차 방정식(y = ax2 + bx + c) 994
  C.5 지수와 로그 994
  C.6 삼각법 995
  C.7 복소수 996
  C.8 미분법 996
  C.9 적분법 997
  
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책 속으로

디지털 전자기기의 원리를 이해하면 마이크로컨트롤러 분야를 자유롭게 탐구할 수 있다. 마이크로컨트롤러란 입출력 핀들을 사용해 센서에서 값을 읽거나 출력 장치를 제어할 수 있고 프로그램도 짜 넣을 수 있는 장치인데, 이 모든 것을 단일 집적회로에서 프로그램으로 제어할 수 있다. 전자공학의 실용적인 측면에서는 이러한 것들을 모두 섞어 쓴다. 이런 측면에는 회로도를 판독하는 방법을 배우고, 브레드보드를 이용해 시제품 회로를 구성하고, (멀티미터, 오실로스코프, 논리 탐촉자를 사용해) 시제품을 검사해 다시 고치고, (필요한 경우) 시제품을 개선하고, 각종 도구와 특별한 회로 기판을 사용해 최종 회로를 구성하는 일들이 포함된다.
_3쪽

이번 장에서는 전류, 전압, 저항, 전력, 축전, 유도와 같은 전자공학의 기본 개념을 다룬다. 이 개념들을 접하고 난 뒤에 이번 장에서는 저항기, 커패시터, 인덕터와 같은 전자기기 기본 요소를
통해 전류와 전압을 수학적인 모형으로 만드는 방법을 그려낸다. 또한, 옴의 법칙, 키르히호프의
법칙, 테브난의 정리와 같은 몇 가지 기본 법칙과 정리를 사용해서, 전력원으로 구동하는 저항기, 커패시터, 인덕터가 들어 있는 복잡한 회로를 분석하는 방법을 제시한다.
_5쪽

광전자공학(optoelectronics)은 전자공학의 한 분야로 발광 장치와 광 검출 장치를 다룬다. 전등이나 발광 다이오드(LED)와 같은 발광 장치는 전류를 사용해 전자기 에너지를 만들어 내어 전자를 더 높은 에너지 준위로 들뜨게 한다(전자의 에너지 준위가 바뀌면 광자가 방출된다). 한편 광트랜지스터 및 광저항기와 같은 광 검출 장치는 유입되는 전자기 에너지를 받아 전류 및 전압으로 변환할 수 있게 설계되었다. 일반적으로 광자를 사용해 반도체 소재 내에 속박된 전자를 방출하게 하는 식으로 이와 같은 일이 일어난다. 발광 장치는 일반적으로 조명용으로나 또는 지시등으로 사용한다. 광 검출 장치는 주로 암부 활성 스위치나 원격 제어기 등과 같이 광 검출 장치 및 통신 장치 내에 사용된다. 이번 장에서 다루는 광전자 장치로는 전등, LED, 광저항기, 광 다이오드, 광전지, 광트랜지스터, 광 사이리스터, 광 분리기 등이 있다.
_487쪽

센서는 온도, 습도, 변형력 등과 같은 물리적 속성을 재는 장치다. 이 책이 전자공학을 다루므로, 이 책에서는 그렇게 측정한 정보들을 전기적 신호로 바꾸는 일에 집중한다. 공간 중의 위치를 알아내는 데 쓰이는 지구 위치측정 체계(GPS)와 같은 것도 포함하는 방향으로 센서에 관한 정의 범위를 조금 더 넓혔다. 대다수 센서는 측정값에 비례하는 전압으로 출력 신호를 내는 간편한 방식을 사용한다. 그 밖의 센서들은 측정값에 해당하는 디지털 데이터를 내는 식으로 작동하는 디지털 소자이다. 이 두 가지 경우 모두 일반적으로 측정값을 마이크로컨트롤러에 입력한다.
_519쪽

지금까지는 전자공학 분야에서도 주로 특정 범위에서 지속적으로 변하는 전압을 받아들이는 회로와 아날로그 분야를 다뤘다. 그러한 아날로그 회로들로는 정류기, 필터, 증폭기, 간단한 RC 타이머, 발진기, 간단한 트랜지스터 스위치 등이 있었다. 이 아날로그 회로들이 저마다 기본적으로 중요한 역할을 하고 있지만 중요한 특징이 빠져 있다. 복잡한 논리적 결정을 내리는 데 필요한 정보 저장 기능과 처리 기능이 없다는 점이다. 논리적 의사 결정 과정을 회로에 집어넣으려면 디지털 전자공학 기술을 사용해야 한다. 이번 장에서는 디지털 전자공학의 기초를 쌓는 데 관심이 있다. 오늘날 디지털 전자공학을 실제로 구현한 제품들은 마이크로컨트롤러나 프로그램 가능 논리 소자로 구동된다.
_721쪽

출판사 서평

이 책의 주요 내용
■ 저항기, 커패시터, 인덕터, 변압기
■ 다이오드, 트랜지스터, 집적 회로
■ 광 전자기기, 태양 전지, 광트랜지스터
■ 센서, GPS 모듈, 터치스크린
■ 연산 증폭기, 조정기, 전원 공급장치
■ 디지털 전자기기, LCD 디스플레이, 논리 게이트
■ 마이크로컨트롤러, 프로토타입 제작용 플랫폼
■ 조합형 및 순차형 프로그래머블 로직
■ DC 모터, RC 서보, 스테퍼 모터
■ 마이크, 오디오 증폭기, 스피커
■ 모듈형 전자기기와 프로토타입

기본정보

ISBN	9791188621323 ( 1188621327 )
발행(출시)일자	2018년 11월 30일
쪽수	1076쪽
크기	215 * 282 * 48 mm / 2431 g
총권수	1권
시리즈명	제이펍의 로봇 시리즈
원서명/저자명	Practical Electronics for Inventors, Fourth Edition/Paul Scherz