학부연구실 활동을 하면서 진행하던 프로젝트의 회로설계와 PcB Artwork를 끝마쳤다.
이제 남은건 보드를 받고 디버깅 하면서 제품을완성 하는 것이다.
설계를 완료한 보드는 외주를 맡겨서 2~3주간 시간이 남는다.
남는시간동안 보드에 사용될 부품에 대해서 공부를 해 보았다.
우리가 회로제작을 하면서 사용되는 부품은 크게 두 분류로 구분 할 수 있다. 바로,
- 수동소자(Active componenet)
- 능동소자(Passive component)
각각의 부품종류와 특징을 알아보자.
수동소자(Passive componenet)
수동소자는 우리가 주변에서 가장 흔히 접하는 부품이며 회로이론에서 가장 기본이 되는 부품이다.
그 중에서 R(저항), L(인덕터), C(캐패시터)가 대표적인 수동소자이다.
수동소자의 특징은 외부전압이 없어도 해당 부품의 동작특성은 고유하다.
즉, 증폭이나 에너지 변환을 가지지 않으며 한번 부품이 제작되면 그 특성은 변하지 않는 소자가 바로 수동소자이다.
능동소자(Active component)
능동소자는 수동소자와 반대로 외부에서 전압이나 신호를 주어야 본연의 역할을 하게 된다.
대표적으로 OP-Amp(연산증폭기), Diode, Transistor등이 있다.
OP-Amp는 두 입력의 전압차이를 증폭하는역할,
Diode는 일정전압 이상이 되면 통과, 이하면 차단하는 역할이다.
TR은 Diode로 만들어졌기 때문에 위와 동일하다.
이번 글에서는 수동소자중에서 저항에 대해서 알아보도록 하자.
저항도 크게 두가지로 분류가 되는데 바로,
- 스루홀 저항(Through hole resistor)
- 칩 저항(SMD)
스루홀 저항
스루홀 저항은 흔히 색띠 저항이라고도 불리며 회로실습, 아두이노로 작업할때 가장많이 접하는 저항이다.
띠의 색깔별로 저항의 크기가 다르며 색띠표로 저항을 구할 수 있다.
단가가 저렴해서 장난감이나 크기가 큰 제품에 사용된다.
칩 저항(SMD)
SMD저항은 사이즈를 아주아주아주아주아주아주작게 만들어 집적도를 엄청나게 높인 저항이다.
물리적인 크기가 상당히 작아서 보통 휴대폰, 태블릿 등 소형가전에 많이 사용된다.
집적도를 높인 덕분에 단가가 비싸졌으며 따라서 소형제품이 고가인 이유가 여기서 나온다.
이런 SMD저항은 사이즈가 여러개 있는데 보통 가로세로를 인치로 연결해서 부른다.
SMD저항이 어떻길래 이리 호들갑인가?
이번 연구실에서 부품정리를 하면서 여러모로 놀라게 되었다.
처음에는 교수님께서 수많은 부품들을 정리하고 엑셀표로 재고 리스트를 만들으라고 해서 상당히 귀찮아 했다.
그래도 싫다고 할수는 없으니 울며 겨자먹기식으로 부품정리를 진행했다.
저항과 캐패시터가 있었는데 내가 알던 저항이 아니였다.
이때까지 아두이노랑 빵판을 통해서 색띠 저항만 만지던 내가 처음으로 칩저항을 접했다.
종류도 저항의 크기(ohm)별로 달랐고 제조사도 제각각이였으며 무엇보다 사이즈가 손톱의 떼보다도 작았다.
맨눈으로는 보기 힘들정도로 작은 부품도 있었고 어떤 저항은 칩에 세겨진 글씨는 보일정도로 큰(?)저항이 있었다.
제조사는 대부분 중국회사가 많았지만 그중 반갑게도 우리나라 기업인 '삼성전기'에서 생산한 부품도 찾아 볼 수 있었다.
smd저항은 워낙에 작아서 낱개로 판매되진 않고 대량의 묶음으로 판매된다.
사진에서 볼 수 있듯이 모델명, 저항크기, 오차 등을 알 수 있다.
왼쪽사진
사이즈 : 0402
모델명 : WR04X331 JTL
크기 : 330R
오차 : 5%
오른쪽 사진
사이즈 : 0402
모델명 : CR-02JL6---5K1
크기 : 5K1
오차 : 5%
다음 사진과 같이 한 묶음씩으로 판매되는것을 알 수 있다.
왼쪽은 육안으로 칩을 확인 할 수 있으며 글씨도 구별할 수 있으나
오른쪽은 육안으로 구별하기도 힘들며 바닥에 떨어지면 버렸다고 생각해야 할 정도로 상당히 작다.
이렇게 단순히 저항만 봐도 크기별로, 사이즈별로, 제조사별로 수많은 종류가 있으며 이를 제작하기 위해서는
상당히 많은 기술력이 집적되어있음을 알게 되었다.
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