반도체 기초 - 회로이론(편리한 회로 해석 기법)

- 선형 회로란?: Homogeneity와 Additivity를 동시에 만족하는 회로이다. 

• Homogeneity: 소자를 통해 흐르는 전류에 상수 k를 곱하면 소자의 양단에 걸리는 전압에 동일한 상후 k를 곱한 것과 같다.

i(t) -----> LTI system ----> v(t)라면 ki(t) ----> LTI system ----> kv(t)

• Additivity: 소자를 통해 흐르는 전류 i1(t)가 v1(t)를 생산하고 i2(t)가 v2(t)를 생산한다면, i1(t)+i2(t)는 v1(t)+v2(t)를 생산해 낸다.

1. 중첩정리: 모든 선형 저항성 회로망에서 어떤 저항의 양단에 걸리는 전압 또는 이에 흐르는 전류는 다른 모든 독립전압원을 끄고 다른 모든 독립전류원을 끈 상태에서 개별 전원에 의한 개개의 전압 또는 전류를 모두 대수적으로 합하여 구할 수 있음.

- 전압원을 모두 끈다 = short circuit

- 전류원을 모두 끈다 = open circuit

ex)

2. 전원변환: 독립전압원에 직렬로 연결된 저항은 독립전류원에 병렬로 연결된 저항으로 변환이 가능하다.

ex)

3. 테브난 등가회로: 테브난 정리 - 부하저항을 제외한 회로의 나머지 모두를 1개의 독립 전압원과 1개의 저항의 직렬연결로 대체할 수 있으며, 이때 부하 저항에서 측정한 응답은 동일함.

- 과정: 1. 주어진 임의의 선형회로에서 2개의 회로 A와 B가 2개의 도선으로 연결되는 형태로 재정돈한다.

           2. 회로 B를 분리시킨다. (RL부분 분리 후 open)

           3. 회로 A 내의 모든 독립전원을 제거하거나 0으로 만들어 비활성 회로를 구성한다. (Rth와 Voc를 구함)

           4. 이 비활성 회로에 Voc의 값을 갖는 독립전압원을 직렬로 연결한다.

           5. 새로운 회로 A의 단자에 회로 B를 연결한다.

4. 노턴 등가회로: 노턴 정리 - 부하저항을 제외한 회로의 나머지 모두를 1개의 독립 전류원과 1개의 저항의 병렬연결로 대체할 수 있으며, 이때 부하저항에서 측정한 응답은 동일함.

- 과정: 1. 주어진 임의의 선형회로에서 2개의 회로 A와 B가 2개의 도선으로 연결되는 형태로 재정돈한다.

           2. 회로 B를 분리시키고 회로 A의 단자를 단락시킨다. ( RL부분 분리 후 short)

           3. 회로 A내의 모든 독립전원을 제거하거나 0으로 만들어 비활성 회로를 구성한다. (Rth와 Isc를 구함)

           4. 이 비활성 회로에 isc의 값을 갖는 독립전류원을 병렬로 연결한다.

           5. 새로운 회로 A의 단자에 회로 B를 연결한다.

&테브난 등가회로와 노턴 등가회로는 서로 전원변환 관계라고 할 수 있다. &

+최대전력 전달: 테브난 또는 노턴 등가회로에서 Rs=RL또는 Rp=RL인 경우 부하저항 RL에 최대전력을 전달한다.

ex)

추가. 델타-와이 변환