본문 바로가기

전자공학

(25)
Node Analysis - Matrix Vector equation 세우는 법(빠르게 KCL 연립방정식 풀기) & MATLAB 먼저 Matrix vector equation을 세워서 푸는 것이 얼마나 빠른지, 일반적인 법으로 먼저 풀어보겠습니다. 일반적인 방법으로 V1과 V2를 구하려면, 보통 KCL을 써서 2차연립방정식을 세워 풀어야합니다. 이 방법으로 한번 위 회로를 해석해 보겠습니다. V1의 노드와 V2의 노드에 흘러나가는 전류의 합은 0이라는 KCL을 적용하여 방정식 2개를 세웠습니다. 이제 두 식을 연립해서 해를 구해보겠습니다. 위와 같은 결과를 얻었습니다. 너무나도 간단한 회로인데 정말 계산이 많고 귀찮습니다. 이제 본론으로 들어와서 빠르게 Matrix를 구해서 푸는 법을 알려드리겠습니다. 기본적으로 KCL에 대한 지식이 있어야 정확히 이해할 수 있는 방법입니다. 먼저 위 회로의 Matrix Vector equatio..
Inverse Matrix Operation(역행렬 연산) & determinant 이번 포스팅에선 determinant를 구하는법과 inverse matrix를 구하는 법을 알아보겠습니다. 선형대수학 내용이라 수치해석에 포스팅 하는게 맞나 싶지만, 어떻게 보면 수치해석을 하려면 MATLAB을 잘 이용해 먹어야 하는데 MATLAB 자체의 자료처리 형태는 모두 Matrix vector 형태이니 괜찮다고 생각이 듭니다. 나중에 선형대수학 또한 따로 카테코리를 만들어서 포스팅하겠습니다. Linear System에서 행렬의 해를 구할 때, Reduce row echelon form을 이용하여 해를 구할 수 도 있지만, inverse Matrix를 이용하여도 해를 구할 수 있습니다. 또한 inverse Matrix와 inverse 하기 전의 Matrix의 곱은 identity matrix가 되며..
Thevenin equivalent circuit using of test current method(시험전류법을 이용한 테브난 등가회로) 테브난의 정리는 정말 생각하면 생각할 수 록 대단합니다. 아무리 복잡한 회로라 할지라도, 하나의 등가전압원과 하나의 등가임피던스로써 회로를 나타낼 수 있다는 테브난의 정리는 매우 매우 중요합니다. 이번에는 Test current method를 이용해서 테브난 등가회로를 만드는 법을 알아보겠습니다. 이 방법의 컨셉은 매우 간단합니다. 내가 등가전압과 등가저항을 보고싶은 양단에 Current source를 달아주어 회로를 해석하기만 하면 됩니다. Current source를 IT라 한다면, 회로를 해석하고나면 다음의 꼴이 완성이 될 것 입니다. 바로 등가저항과 등가전압원의 값을 찾아낼 수 있습니다. 예제를 풀어보면 이해가 빠르게 될 것 입니다. Circuit Systems with MATLAB and PSp..
매트랩(MATLAB) fprintf(화면출력,파일출력) 사용법 lossless media(무손실 매질, 0)에서 진행하는 uniform Plane wave(균일평면파)가 Perfect conductor(PEC, 완전도체, )로 수직 입사할 때 입사되는 균일평면파의 특성에 대해 알아보겠습니다. 전자기파가 어떠한 매질에서 진행하다가 다른 매질로 들어갈 때에는 당연히 전자기파의 변화가 있을 것 입니다. 두 매질은 서로 다른 특성(유전율, 투자율, 도전율)과 고유임피던스을 가질 것이기 때문입니다. 또한 다른 고유임피던스를 가지는 매질로 전자기파가 입사될 때에는 반사파가 발생하며, 이러한 현상을 분석하기 위해선 두 매질의 경계면에서 어떠한 현상이 일어나는지를 파악해야할 필요가 있습니다. 먼저 일반적인 두 유전체의 경계조건을 복습해 보자면 다음과 같습니다. 일반적인 경우 전기..
Plane wave normal incident on the conductor boundary(도체 경계면에 평면파의 수직입사) lossless media(무손실 매질, 0)에서 진행하는 uniform Plane wave(균일평면파)가 Perfect conductor(PEC, 완전도체, )로 수직 입사할 때 입사되는 균일평면파의 특성에 대해 알아보겠습니다. 전자기파가 어떠한 매질에서 진행하다가 다른 매질로 들어갈 때에는 당연히 전자기파의 변화가 있을 것 입니다. 두 매질은 서로 다른 특성(유전율, 투자율, 도전율)과 고유임피던스을 가질 것이기 때문입니다. 또한 다른 고유임피던스를 가지는 매질로 전자기파가 입사될 때에는 반사파가 발생하며, 이러한 현상을 분석하기 위해선 두 매질의 경계면에서 어떠한 현상이 일어나는지를 파악해야할 필요가 있습니다. 먼저 일반적인 두 유전체의 경계조건을 복습해 보자면 다음과 같습니다. 일반적인 경우 전기..
LPF(Lowpass filter) HPF(Highpass filter) 설계실습 먼저 실습을 하기에 앞서, LPF와 HPF를 먼저 설계해야합니다. 가장 기본적으로 LPF와 HPF를 설계하는데 필요한 개념을 몇가지 정리 한후, LPF와 HPF순으로 실험을 시작하겠습니다. 첫번째, 커패시터는 고주파 신호를 잘 통과시켜 주며, 인덕터는 저주파 신호를 잘 통과시켜 줍니다. 두번째, 필터회로는 주파수응답을 가지고 분석하며 주로 주파수응답의 크기와 위상을 가지고 분석합니다. 주파수응답이란 출력페이저에 입력페이저를 나눈 형태입니다. 세번째, 주파수응답의 크기가 1/sqrt(2)가 되는 지점의 주파수를 cutoff frequency, 3dB frequency라 합니다. 네번째, 입력페이저와 출력페이저가 in phase(동상, 위상차 0)이 되는 주파수를 Resonance frequency(공진주파..
Bandpass filter-1(BPF, Series RLC circuit) 긴 트렌지스터 여정의 시작으로써, 가장 기본적인 BJT의 3가지 동작모드와 NPN-PNP접합에 대해서 알아보겠습니다. 물성에 대해서는 간략하게 알아야할 정도로만 설명을 하며, 먼저 NPN-PNP에 대해 알아본 후 각각의 동적모드와 역할을 알아보겠습니다. 트렌지스터는 NPN과 PNP접합으로 이루어져 있습니다. PN접합으로만 이루어져있던 다이오드와는 다르게 3개의 반도체를 사용하여 접합을 합니다. P와 N은 플러스극성과 마이너스 극성을 의미하며, P에 플러스 전압, N에 마이너스 전압을 가한것을 순 바이어스(Forward bias). P에 마이너스 전압 N에 플러스 전압을 가한것을 역 바이어스(Reverse bias)라고 합니다. 다이오드와 비교해 보자면 다이오드에 역전압이 걸리면 전류가 흐르지 않았는데, ..
Plane wave normal incident on the conductor boundary(도체 경계면에 평면파의 수직입사) lossless media(무손실 매질, 0)에서 진행하는 uniform Plane wave(균일평면파)가 Perfect conductor(PEC, 완전도체, )로 수직 입사할 때 입사되는 균일평면파의 특성에 대해 알아보겠습니다. 전자기파가 어떠한 매질에서 진행하다가 다른 매질로 들어갈 때에는 당연히 전자기파의 변화가 있을 것 입니다. 두 매질은 서로 다른 특성(유전율, 투자율, 도전율)과 고유임피던스을 가질 것이기 때문입니다. 또한 다른 고유임피던스를 가지는 매질로 전자기파가 입사될 때에는 반사파가 발생하며, 이러한 현상을 분석하기 위해선 두 매질의 경계면에서 어떠한 현상이 일어나는지를 파악해야할 필요가 있습니다. 먼저 일반적인 두 유전체의 경계조건을 복습해 보자면 다음과 같습니다. 일반적인 경우 전기..
LPF(Lowpass filter) HPF(Highpass filter) 설계실습 먼저 실습을 하기에 앞서, LPF와 HPF를 먼저 설계해야합니다. 가장 기본적으로 LPF와 HPF를 설계하는데 필요한 개념을 몇가지 정리 한후, LPF와 HPF순으로 실험을 시작하겠습니다. 첫번째, 커패시터는 고주파 신호를 잘 통과시켜 주며, 인덕터는 저주파 신호를 잘 통과시켜 줍니다. 두번째, 필터회로는 주파수응답을 가지고 분석하며 주로 주파수응답의 크기와 위상을 가지고 분석합니다. 주파수응답이란 출력페이저에 입력페이저를 나눈 형태입니다. 세번째, 주파수응답의 크기가 1/sqrt(2)가 되는 지점의 주파수를 cutoff frequency, 3dB frequency라 합니다. 네번째, 입력페이저와 출력페이저가 in phase(동상, 위상차 0)이 되는 주파수를 Resonance frequency(공진주파..
Plane wave normal incident on the Lossless dielectric boundary(무손실 유전체 경계면에 평면파의 수직입사) 이번엔 서로 다른 매질특성(고유임피던스)을 가지는 총 3개의 무손실 유전체에 수직으로 입사하는 평면파에 대해 알아보겠습니다. 전체적으로 흐름을 먼저 타보겠습니다. 매질1에서 매질2로 입사파가 수직 입사함에 따라, 매질1에 반사파, 매질2에 투과파가 생기고, 매질2에서 매질3로 투과파가 수직 입사함에 따라 매질2에 반사파, 매질3에 투과파가 생깁니다. 이론적으로 보자면, 매질2에서 매질3로 투과파가 수직 입사함에 따라 매질2에 생기는 반사파는 또한번 매질1에 수직입사파여 투과와 반사될 것이고, 이 과정이 반복되어 매질2에는 매질1와 3의 사이를 왔다갔다하는 파가 생길 것 이지만, 위 그림에 보이는 5개의 파만 분석을 해보겠습니다. 5개의 파의 방향은 모두 파악이 가능하나, 진폭은 입사파의 진폭하나 빼고 나..