신호와 잡음, 그리고 접지
1. 실험 목적
- 전기신호를 다루는 회로실험에 앞서서 회로에 영향을 주는 다양한 요인들을 검토하고, 이를 어떻게 다루어야 하는가를 이해하도록 한다.
2. 실험 해설
A. 전자회로와 잡음
- 전자회로는 전기를 사용한 장치이므로, 다른 여러 전기적인 환경과 직·간접적으로 결합되어 영향, 간섭받도록 되어있다. 예를 들면, 라디오의 경우 AC전원선의 연결, 공기중의 다른 전파신호 또는 번개등에 의한 신호, 이동통신신호 고압선 및 PWM제어 등에 사용되는 전기장치에 의한 여러 잡음에 대해 영향을 받는다. [그림 1]
- 일반적으로 이러한 원하지 않는 모든 신호를 잡음이라고 정의한다. 잡음은 전자장치의 동작에 영향을 미치며, 이로 인해 전자장치가 오작동을 할 수도 있다.
- 이러한 잡음에 대해 국가별로 표준 규격을 가지고 엄격히 관리되고 있다. 이 잡음에 대한 규제는 ‘자신이 얼마나 잡음원이 되느냐’와 ‘자신이 얼마나 외부의 잡음에 강한가’를 수칙적으로 규정한 것으로 이를 EMC(전자 양립성 혹은 전자기 접합성)이라고 한다. EMC는 또 EMI(얼마나 잡음원이 되는지)과 EMS(외부의 잡음에 얼마나 강한지)로 나뉜다.
[그림 1] 전기적 신호와 환경
B. 잡음에 대하여
- 최근들어 전자회로의 역할이 증대되어 다양한 분야에서 사용됨에 따라 전자회로의 오동작은 여러 가지 방면으로 피해를 준다. 이에 대한 예방이 마련되어야한다. 이 전자회로의 오동작은 소자의 돌발적인 파괴나 미지의 영향에 의해 발생할 수 있다.
- 소자의 돌발적인 파괴의 경우에는 소자의 특성을 개선하고 수명을 증대시키기위한 본질적인 개선노력에 의해 개선될수 있다. 또한 이러한 고장은 항구적인것이어서, 확인이 가능하므로, 미리 사전에 예방가능하다. 하지만 미지의 영향에 의한 오동작 피해는 원인을 정확히 알 수 없을뿐더러, 1회성·단발성이므로, 오작동 여부자체도 판단하기가 곤란하지만, 근본적으로는 잡음에 의한 것이 대부분이다.
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2014.09.26
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