지식창고/수학+전자 지식16 SNR SNR (Signal to Noise Ratio)이란? 신호 대 잡음비(SNR)는 배경 잡음 수준에 비해 원하는 신호의 수준을 정량화하기 위해 사용하는 척도이다. 신호의 레벨을 노이즈의 레벨로 나누어 계산하며, 일반적으로 데시벨(dB) 단위로 표시된다. SNR이 높으면 신호가 노이즈에 비해 더 뚜렷하고 식별 가능함을 나타내고, SNR이 낮으면 신호가 노이즈와 구별하기 더 어렵다는 것을 나타낸다. SNR의 쓰임 SNR은 다양한 분야에서 다양한 역할로 쓰인다. 예를 들어, 통신 시스템에서는 높은 SNR이 데이터 전송의 정확성을 보장하며, 오디오 장비에서는 높은 SNR이 더 깨끗한 소리를 제공한다. 이미지 처리에서는 높은 SNR이 더 선명한 이미지를 의미하고, 아날로그 신호를 디지털로 변환하는 AD.. 2024. 8. 6. dB(데시벨) dB란?데시벨(dB)은 신호의 세기의 상대적인 차이를 표현하기 위해 사용되는 단위로 전자 공학 분야에서는 전력, 전압의 이득(gain)이나 감쇠(attenuation)을 표현할 때 많이 사용한다. dB의 정의두 신호의 출력/입력 비율에 대한 밑이 10인 상용로그에 10 또는 20을 곱한 값이다. 전력 비율일 경우 10을 곱하고, 전압 또는 전류 비율일 경우 20을 곱한다. 전력은 10배인데 전압은 10배를 곱해주는 이유는 V=IR, P=VI 이므로 P=V^2/R 으로 전력(P)은 전압(V)의 제곱에 비례하기 때문이다. 이렇게 입력 신호 대비 출력 신호의 비율을 로그 스케일인 dB단위로 나타내면 큰 범위의 값을 간단히 표현할 수 있고 시스템에 여러 개의 증폭기나 감쇠기가 있을 때 각 이득(dB)을 덧셈.. 2024. 7. 6. Amplitude와 Magnitude의 차이 Amplitude(진폭)는 어떤 주기적 신호가 중심 위치로부터 최대 얼마나 변위하는지 나타낸다.Magnitude(크기)는 어떤 주기적 신호의 절대적 크기를 의미한다. Amplitude는 방향을 고려한 vector이고 Time domain에서 주로 사용한다.Magnitude는 방향에 관계없는 scalar이고 Frequency domain에서 주로 사용한다. Amplitude의 예시 : 파도의 크기 측정Magnidue의 예시 : 지진의 규모 측정 Amplitude Magnitude 한편 Magnitude라는 용어는 복소수의 절대값을 의미하기도 한다. z = a + bi인 복소수가 있을 때 절대값은 다음과 같이 구할 수 있으며, 복소수 z가 복소평면에서 원점으로부터 얼마나 떨어져 있는지를 나타낸다. Mag.. 2024. 6. 28. Excitation Excitation Excitation은 영어로 자극, 흥분이란 뜻으로 발전기나 모터 시스템에 대해 설명할 때 자주 등장하는 용어이지만 다양한 센서나 측정 장비에서도 사용되는 중요한 개념이다. 발전기나 모터 시스템에서 Excitation은 권선(코일)에 전류를 흘려서 자기장을 생성하는 데 필요한 전류나 전압을 의미한다. 반면, 센서나 측정 장비에서의 Excitation은 해당 센서를 구동하여 출력신호를 만들어내기 위해 필요한 외부 전원을 뜻한다. 보통 스트레인 게이지, 서미스터 등 능동형 센서들이 물리적 변화량을 전기적 신호로 변환하기 위해 외부에서 제공되는 Excitation power를 사용하는데, 미세한 물리적 변화를 감지하여 변환된 전기 신호는 보통 mV 단위의 비교적 작은 스케일로 출력되는 경우.. 2024. 4. 11. SMPS (Switched Mode Power Supply) SMPS란 SMPS는 전력원으로부터 교류 전원을 받아서 직류 전원으로 변환한 뒤 다른 전자기기로 직류 전원을 공급하는 전원 공급 장치를 말한다. SMPS의 원리 일반적으로 배터리 및 상용 AC 전원으로부터 안정적 전원을 변환하여 공급하는 방식에는 크게 선형 제어(series regulator) 방식과 스위치 모드(switched mode) 방식이 있는데 SMPS는 이름에서 볼 수 있듯이 스위칭 트랜지스터 등을 이용하는 스위치 제어 방식을 사용한다. SMPS는 반도체 스위치 소자의 온오프(on-off) 시간 비율을 제어하여 출력을 안정화시킨다. 먼저 공급받는 전류나 전압을 스위치 소자를 이용해여 일정하게 쪼개는데 이렇게 쪼갠 전압원을 스위칭 주파수라고 하며, ON 시간이 길면 출력되는 DC 전압이 높아지고.. 2023. 7. 17. Open loop, Closed loop 제어시스템은 시스템에 피드백 경로가 존재하는지에 따라 다음과 같이 나뉠 수 있다. Open Loop Control SystemClosed Loop Control System Open Loop Open Loop 시스템은 Output signal이 Input으로 피드백되지 않는 시스템으로, Non-Feedback system 이라고도 한다. Open Loop 시스템은 입력과 출력 간의 관계(전달함수)를 설정한 후, 출력이 실제로 원하는 목표에 도달하는지 확인하지 않고 일련의 명령을 실행한다. 이러한 시스템에서는 제어 프로세스가 진행되는 동안에도 상태를 감지하거나 피드백을 사용하지 않는다. 주로 간단한 작업에 사용되며, 시간과 환경의 변화에 따른 영향을 받지 않는 경우에 유용하다. 장점 :- 구현이.. 2023. 6. 9. Waveform types Sine wave Sine waves are signals that oscillate smoothly either side of a central value - normally zero volts. The sine wave follows the values of sine over the period of the cycle. As one cycle is equivalent to 360° or 2Π radians, the instantaneous value of sine can be calculated from the angle in degrees or radians, i.e. how far advanced the waveform is in its cycle. Parameters like the phase .. 2023. 6. 9. Slew Rate Slew Rate 출력 전압이 입력 신호에 얼마나 빨리 응답하며 변화할 수 있는가의 척도. 입력에서 빠른 큰 변화가 있을때, 출력이 이를 빠르게 응답할 수 있는 최대 기울기. 일반적으로 Slew Rate는 V/μs로 표시된다. 예를 들면, 1V/µs는 1µs로 1V 전압을 변동시킬 수 있다는 의미이다. 위 그림에서 Turn-on과 Turn-off의 Slew Rate는 다음과 같다. Reference : http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?m_temp1=4319 https://www.rohm.co.kr/electronics-basics/opamps/op_what5 2023. 6. 9. 하모닉(고조파, Harmonics) 출처 : https://www.astint.co.kr/default/mp5/mp5_sub2.php?com_board_basic=read_form&com_board_idx=294&&com_board_search_code=&com_board_search_value1=&com_board_search_value2=&com_board_page=11&&com_board_id=2&&com_board_id=2 AST-에이에스티 www.astint.co.kr 하모닉(고조파, Harmonics) 일반적으로 진동과 소음의 분야에서 가장 낮은 주파수 성분을 기본 주파수(또는 1 order)라고 하고, 기본 주파수 성분의 정수배가 되는 성분들을 하모닉(고조파)이라고 말한다. 하모닉파형은 기본 주파수(주로 회전기계의 회전수)를 .. 2023. 5. 31. Schmitt trigger 슈미트 트리거란? 슈미트 트리거는 히스테리시스(hysteresis) 특성을 갖도록 한 비교기이다. 비교기란? 비교기는 두 전압 레벨을 비교하여 그 결과를 디지털 신호(높음/낮음)로 출력하는 전자 부품이다. 일반적인 비교기는 하나의 기준 전압(임계값)만을 사용하기 때문에, 입력 신호에 잡음이 섞여 있을 경우 이 잡음이 결과에 오류를 일으킬 수 있니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 '히스테리시스' 특성을 가진 비교기를 사용할 수 있다. 히스테리시스란? 히스테리시스(Hysteresis) 특성은 어떤 시스템이나 장치에서 입력 값이 증가할 때와 감소할 때의 반응 경로가 다르게 나타나 결과 값에 지연이나 오프셋을 발생시키는 현상을 말한다. 즉, 슈미트 트리거는 입력 신호의 방향(상승 또는 하강)에 따라 두 개의 임.. 2023. 3. 31. 이산 신호와 디지털 신호 이산 신호는 연속신호를 샘플링한 신호이다. 연속 신호는 연속함수인 반면, 이산 신호는 수열이다. 이때 수열의 각 값을 샘플이라고 한다. 디지털 신호는 양자화된 신호이므로, 이산 신호는 디지털 신호와 구분되어야 한다. 다시 말하면, 이산 신호는 무한한 정밀도를 가지는 반면 디지털 신호는 8비트·16비트처럼 유한한 정밀도를 가진다. 출처 : https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%B4%EC%82%B0_%EC%8B%A0%ED%98%B8 2022. 10. 12. Active Low / Active High / 풀업 / 풀다운 Active High 는 High 일 때 동작, Active Low 는 Low 일 때 동작 위 그림에서 Active High는 GPIO 핀 출력이 High 일 때 LED가 켜지고 Active Low는 GPIO 핀 출력이 Low 일 때 LED가 켜진다. Active High를 Normal Low, Active Low를 Normal High 라고도 표현한다. Floating 상태 floating 상태란 입력되는 전압이 0도 아니고 1도아닌 상태를 의미한다. 이 상태가 되면 예상치 못한 결과를 초래 할 수 있기 때문에 동작방식이 Active High, Active Low 인지 에 따라 풀업, 풀다운 저항을 달아준다. 풀업 저항 풀업은 플로팅상태의 전압을 끌어 올리는것을 말한다. Active Low 에서 사용한.. 2022. 9. 23. 온도센서 ] RTD 와 서미스터의 차이 서미스터(Thermistor)와 RTD(Resistance Temperature Detectors)는 모두 전기 저항을 측정하여 온도를 측정하는 온도 센서 유형이다. 차이점 RTD (Resistance Temperature Detector) Thermistor Material 백금, 니켈 또는 구리와 같은 순수한 금속 세라믹 또는 폴리머 온도계수 +(온도 상승에 따라 저항 증가) + or -(온도 상승에 따라 저항 감소) 정확성 상대적으로 낮음 분해능 높음 측정 범위 up to 600°C. -55°C to +130°C 케이블 허용 길이 짧음 김 응답 시간 느림 빠름 Application 산업용 가정용/산업용 안정성 높음 상대적 낮음 가격 비쌈 저렴 발열 낮음 높음 크기 큼 작음 그래프 특성 선형 비선형 2022. 9. 2. 허수는 왜 존재하는 것일까? 출처 : https://angeloyeo.github.io/2019/06/15/imaginary_number.html#fn:myfootnote 허수의 존재 의미에 대하여 - 공돌이의 수학정리노트 angeloyeo.github.io 실수의 차원을 벗어난 수. 허수는 회전이다. 허수는 다음과 같은 질문에 답하기 위해서 만들어진 수의 개념일 것이다. . x^2 = -9 인 x가 존재할까? 이 질문은 매우 바보 같아 보일 수도 있다. 충분히 바보 같은 질문이다. 이 문제에 대한 해답은 x^2 = -1 인 x가 존재 한다고 수의 개념을 확장시키면 찾을 수 있을 것이다. 그럼 소위 라고 불리는 imaginary number가 지금까지 얘기했던 수 체계가 1차원 벡터로 확장되었다는 것과는 어떤 관계가 있는 것일까? .. 2022. 8. 31. npn, pnp 트랜지스터 정리 왼쪽이 순방향 결선. p형이 +극 n형이 -극에 연결된 상황 오른쪽이 역방향 결선. npn : 전원이 컬렉터에 연결. 베이스와 이미터가 순방향. 그래서 베이스에서 이미터 방향으로 화살표. pnp : 전원이 이미터에 연결. 베이스가 이미터가 역방향. 그래서 이미터에서 베이스 방향으로 화살표. npn형 : 베이스에서 이미터로 작은 전류가 흐르면 콜렉터에서 이미터로 더 큰 전류가 흐르고 pnp형 : 이미터에서 베이스로 작은 전류가 흐르면 이미터에서 콜렉터로 더 큰 전류가 흐르게 됨 출처 : https://www.youtube.com/watch?v=1WC9h1pWApY 2022. 6. 5. 저항의 직렬 / 병렬 연결시 합성 저항 계산 저항의 직렬 연결직렬로 연결된 저항의 합성 저항은 각 저항을 더한 값이다. 저항의 병렬 연결병렬로 연결된 저항의 합성 저항은 각 저항의 역수의 합의 역수이다.두개의 저항 R1, R2가 병렬로 연결된 경우에는 합성 저항을 다음과 같이 계산할 수 있다. 병렬 및 직렬 저항기 계산기 (디지키):https://www.digikey.kr/ko/resources/conversion-calculators/conversion-calculator-parallel-and-series-resistor 2022. 5. 11. 이전 1 다음
