제어 시스템의 안정성 기준 전자 분야에 있어서 오실레이터는 자체적으로 사인파 신호를 발생시킬 수 있는 회로이다. 다양한 회로 구성에서 오실레이터를 동작시키는 것은 전자 회로에 내재된 잡음 레벨을 포함한다는 뜻이다. 전원 인가 시 잡음 레벨이 증가하면서 발진이 시작되며 자체적으로 유지된다. 그림 1과 같이 블록의 조립에 의해 이루어진 구성은 이번 제어 시스템 배치와 매우 유사한 형태이다. 여기서의 여자 입력은 잡음이 아닌, 오실레이터를 구동시키기 위한 입력 변수로서의 전압 레벨 Vin이다. 복귀 경로는 G(s) 블록으로 구성되며, 직접 경로는 전달 함수 H(s)로 구성된다. 시스템을 분석하기 위해 입력 변수 대비 출력 전압으로 표시한 전달 함수를 작성해 본다. 식 (1)과 Vout(s) 인수를 확장하면 다음과 같이 된다. 따라서 이와 같은 시스템의 전달 함수는 다음과 같이 된다. 이 식에서 G(s)H(s) 곱셈은 루프 이득이라고 하며 T(s)로 표시하기도 한다. 이 시스템을 지속적인 오실레이터로 변환시키기 위해서는 입력 신호가 사라진 경우에도 출력 신호가 반드시 존재해야 한다. 이와 같은 목표를 달성하려면 식 (4)와 같은 조건이 충족되어야 한다. Vin이 사
RF 및 마이크로파에서 기기를 분석하면 리플이 발생한다. 이 때 RF 엔지니어는 리플에 의한 측정 오류를 방지하기 위해 측정 설정을 적절히 조절하고 매치시켜야 한다. 여기서는 리플이 형성되는 원인에 대해 이론적으로 상세히 분석하고, 몇 가지 기본적인 시뮬레이션을 바탕으로 실험 측정 사례를 설명한다. Habeeb Ur Rahman Mohammed 텍사스 인스트루먼트 RF 및 마이크로파에서 기기를 분석할 때 설정된 인터커넥트, 케이블, 커넥터, SMA 런치에서 부정합이 발생하거나 설정이 부적절한 경우, 게인이나 출력 전력, OIP3, 반사 손실(Return Loss), OIP2 등 기기 성능 매개변수의 측정 오류를 초래하는 리플이 발생한다. 케이블, 평가 보드 트레이스, 패키지 내 임피던스 부정합은 전자기장의 다중 반사로 이어져 리플을 야기시킨다. 따라서 RF 기기를 분석할 경우에는 이와 같은 오류를 최소화하기 위해 측정 설정을 적절하게 실시하면서 주의를 기울여야 한다. 게인, 선형성, 반사 손실과 같은 RF 기기 매개변수에 대한 분석 도중에도 리플이 나타나는 경우가 있다. 리플은 케이블, 커넥터, 평가 보드 트레이스, DUT(Device Under Test),
고 토크 2相 스텝핑 모터 ‘PKP 시리즈’ 2상 스텝핑 모터는 위치와 속도를 펄스 신호를 사용하여 쉽게 제어할 수 있다. 또한, 센서가 없기 때문에 저가이고 GAIN 조정이 필요치 않아서 자주 모션 제어용으로 사용된다. 여기에서는 2상 스텝핑의 동작원리와 토크 특성과 같은 기본적인 내용을 설명하고 ORIENTAL MOTOR의 고 토크 2상 스텝핑 모터로 새롭게 등장한 ‘PKP 시리즈’를 소개한다. PKP 시리즈는 콤팩트한 크기, 낮은 발열 및 저전력화를 실현했다. 고 토크화 실현 PKP 시리즈는 기존의 PK 시리즈보다 높은 토크를 실현한 모터이다. 철심의 자속 밀도를 최적화하고 권선이 들어가는 부분의 면적을 크게 취하는 것으로, 고 토크를 실현했다. 그림 1은 PK 시리즈 PK244-01B와 PKP 시리즈 PKP 244U12B-L의 토크 특성을 보여준다. 두 가지 모터 모두 같은 각 42mm이지만, PKP 시리즈는 주로 저속 영역에서 높은 토크가 발생한다. PK 시리즈를 사용하고 있었다면, PKP 시리즈로 그대로 대체함으로써 필요 전력에 대한 여유가 생긴다. 소형·공간 절약화 PKP 시리즈는 앞서 언급했듯이, 기존의 PK 시리즈와 비교해 같은 사이즈로 고
모듈형 로봇 플랫폼 - 캐슬 새로운 모듈형 로봇 플랫폼인 캐슬(C.A.ST.L.E)은 STM32 마이크로컨트롤러 기반의 기존 평가 보드와 로봇 애플리케이션의 특정 기능들에 특화된 신제품 보드로 구성되어 있다. 이 보드는 컴팩트하고 유연하며 관리가 쉽고 비용 효율성이 우수한 자동화 시스템, 나아가 로봇공학 보급에 도움이 되는 강력한 평가 도구로 사용되기 위해 제작되었다. 새로운 모듈형 플랫폼이 개발되면서 로봇공학을 좀더 스마트한 방식으로 접근하려는 경향이 커지고 있다. 이는 로봇공학이 잠재력을 갖고 있기 때문만이 아니라 전자공학, 자동화, 제어, 컴퓨터 과학 및 기계전자공학 등의 다양한 분야에도 큰 영향력을 미치고 있기 때문이다. 여기서는 일련의 평가 보드를 활용하여 좀 더 도전적이고 목표지향적으로 접근해 본다. 이를 통해 로봇 공학의 세계를 소개하고, 젊은 엔지니어들의 시야을 넓혀 기존의 교육 틀을 벗어난 새로운 모험을 시작하도록 독려할 수 있게 되기를 바란다. 이 보드들은 사용 편이성, 콤팩트함, 유연성 및 신뢰성 등의 단순한 특징들과 함께 비용 효율적이라는 것이 특징이며, 평가 보드로 개별 사용되거나 여러 구조들이 조립된 모듈형으로도 활용될 수 있다. 이
정보통신산업기사 (2011년 2회 기출문제) 디지털 전자 회로 1 다음 중 FET에 관한 설명으로 틀린 것은? ㉮ 일반적으로 FET는 잡음에 대한 방지 회로에 많이 사용된다. ㉯ 유니폴라(Unipolar) 소자이다. ㉰ 바이폴라(Bipolar) TR에 비해 입력 저항이 크다. ㉱ JFET는 게이트 접합에 순방향으로 바이어스를 걸어준다. 2 쌍안정 멀티 바이브레이터의 결합 저항에 병렬로 부가한 콘덴서의 주사용 목적은? ㉮ 증폭도를 높인다. ㉯ 스위칭 속도를 높인다. ㉰ 베이스 전위를 일정하게 유지시킨다. ㉱ 이미터 전위를 일정하게 유지시킨다. 3 신호파의 최고 주파수가 15[kHz]이다. PCM 검파에서 원래의 신호파로 복원하기 위한 표본화 펄스의 최소 주파수[kHz]는? ㉮ 45 ㉯ 30 ㉰ 20 ㉱ 15 4 다음 증폭 회로에서 입력 신호와 출력 신호간의 위상차는? ㉮ 0° ㉯ 90° ㉰ 180° ㉱ 270° 5 다음 중 진폭 변조에서 변조도를 이라 할 때, 상측파대의 반송파와의 전력비는? ㉮ m ㉯ m2 ㉰ ㉱ 6 J-K 플립플롭에서 2개의 입력이 똑같이 1이고 클록 펄스가 계속 들어오면 출력은 어떤 상태가 되는가? ㉮ Set ㉯ Reset ㉰ Toggli
무선설비기사 (2011년 2회 기출문제) 디지털 전자 회로 1 다음 회로의 명칭은? ㉮ 반가산기 ㉯ 반감산기 ㉰ 전가산기 ㉱ 전감산기 2 다음 중 드 모르간의 법칙에 해당하는 것은? ㉮ ㉯ A · B=B · A ㉰ A · (B+C)=A · B+A · C ㉱ A(A+B)=A 3 다음 회로에서 R의 용도로 가장 적합한 것은? ㉮ 전류 부궤환 된다. ㉯ 교류 이득이 증가한다. ㉰ 동작점이 안정화된다. ㉱ 신호 이득을 방지한다. 4 진폭 변조에서 변조도에 대한 설명 중 틀린 것은? ㉮ 변조도가 1일 때 신호파가 일그러짐 없이 반송파에 실릴 때의 최대 전력을 가진다. ㉯ 변조도가 1보다 작으면 파형의 일부가 잘려 일그러짐이 생긴다. ㉰ 변조도는 신호파의 진폭과 반송파의 진폭의 비로 나타낸다. ㉱ 변조도가 1보다 큰 경우를 과변조라고 한다. 5 부궤환 증폭기의 특징이 아닌 것은? ㉮ 부하 변동에 의한 이득 변동이 감소한다. ㉯ 일그러짐과 잡음이 감소한다. ㉰ 주파수 특성이 좋다. ㉱ 증폭도가 증가한다. 6 지연 시간 50[ns]의 플립플롭을 사용한 5단의 리플 카운터가 있다. 카운터의 동작 최고 주파수[MHz]는 얼마인가? ㉮ 1 ㉯ 4 ㉰ 10 ㉱ 20 7 정궤환(P
시스템 운용능력 도출과 할당 시스템 단계와 운용 모드를 정의할 때, 시스템 엔지니어는 다음 질문에 답해야 한다. · 임무 시스템과 지원 시스템이 수행하고 제공해야 할 운용의 각 단계와 모드에 대하여 어떠한 운용능력이 요구되는지를 식별해야 한다. · 다양한 추상레벨에서 시스템 개체-제품과 하부 시스템으로 원하는 능력이 어떻게 할당되는지를 알아야 한다. 이 글에서 논의될 사항은 시스템 능력을 도출하고 할당하는 분석적 접근방법을 이해함에 있다. 이러한 접근방법은 기본 개념을 설명하기 위해 지침적인 관점으로 제시된다. 실제 적용은 적용에 적합한 자동 툴이나 다른 기법으로 해결될 수 있다. 1. 얻고자 하는 내용 · 시스템 운용능력이란 무엇인가? · 요구운용능력(ROC)이란 무엇인가? · 운용능력 매트릭스란 무엇인가? · 운용모드와 시스템 능력 상호관계란 무엇인가? 2. 주요 용어 정의 · 설계 및 생산 제약사항 : 납품될 시스템이나 제품의 특정요소 또는 모든 요소에 부과될 크기, 중량, 색상, 안전, 자재속성, 교육훈련 및 보안 사용자 또는 획득자 제약사항 · 시스템
카오스 제어 101회 기계공학에서의 비선형 특성 XV 이번 호는 기계공학에서의 비선형 특성으로서 단일측 또는 양측 장벽에 관한 진자 발진의 카오스 현상을 설명한다. 소개 간단한 진자는 복잡한 동적 특성을 검증하는데 광범위하게 사용한 일반적인 사례이다. 이 진자는 충격이 없을지라도 풍부한 동력학을 가진다. 이것은 또한 충격과 비충격 액체 운동 영역 모두에 대하여 부분적으로 채워진 컨테이너에서 액체 출렁거림 동력학을 시뮬레이션하는 곳에 이용됐다. 도립진자는 또한 선박 롤링 동력학 모델에 사용되었다. Blinov은 각도 기울기에서 이상적인 한쪽 측면 하에서 동작하고 외전자의 제한된 회전을 가진 자이로스코프 진자의 운동을 해석했다. 다른 응용들은 갠트리 크레인 동력학과 진동 흡수기를 포함한다. 진자의 진동-충격 발진의 초기 연구들은 Babitsky, Shaw, Sharif–Bakhtiar과 Shaw에 의해 보고되었다. 이 연구들은 진자의 특정 주기와 카오스 운동의 존재와 안정도를 다루었다. Moore and Shaw는 강한 장벽에 대응하는 진자의 고조파 여기를 실험적으로 연구했다. 이 진자는 정상 위치(아래 방향)와 역방향 위치 모두를 고려했다. 정현파
정보통신산업기사 (2011년 1회 기출문제) 정보 전송 개론 41 다음 중 HDLC 프레임 구조에 포함되지 않은 것은? ㉮ BBC ㉯ FCS ㉰ 주소부 ㉱ 제어부 42 비동기식 전송과 동기식 전송에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ㉮ 비동기식 전송에서 사용되는 클록은 상대 측과 서로 독립적으로 운용된다. ㉯ 동기식 전송에서 정보 전송 형태는 블록 단위로 이루어진다. ㉰ 비동기식 전송은 주로 저속의 전송 속도에서 이용된다. ㉱ 동기식 전송에서 동기는 글자 단위로 이루어진다. 43 다음 중 예측 양자화를 사용하지 않은 것은? ㉮ DPCM ㉯ DM ㉰ PCM ㉱ ADM 44 광전송 시스템에서 광섬유를 통하여 전송된 광을 수신하기 위한 수광 소자에 해당하는 것은? ㉮ 반도체 레이저(LD) ㉯ 고체 레이저 ㉰ 발광 다이오드(LED) ㉱ 에버런치 광검출기(APD) 45 표본화를 할 때 오차가 발생하는 원인이 아닌 것은? ㉮ 반올림 오차 ㉯ 절단 오차 ㉰ 엘리어싱 오차 ㉱ 신호 대 잡음 오차 46 선로의 사용 주파수가 높아지면 나타나는 현상이 아닌 것은? ㉮ 표피 작용에 의해서 케이블의 저항이 증가한다. ㉯ 근접 작용에 의해서 케이블의 저항이 증가한다. ㉰ 와류 작용에
무선설비기사 (2011년 1회 기출문제) 안테나 공학 41 다이폴의 길이가 λ/10이고, 손실 저항이 10[Ω]인 안테나의 효율[%]은 얼마인가? ㉮ 40 ㉯ 50 ㉰ 60 ㉱ 70 42 변화하고 있는 자계는 전계를 발생시키고 또 반대로 변화하고 있는 전계는 자계를 발생시키는 사실을 나타내고 있는 것은? ㉮ Maxwell 방정식 ㉯ Lentz 방정식 ㉰ Poynting 정리 ㉱ Laplace 방정식 43 라디오 덕트에 대한 설명으로 틀린 것은? ㉮ 덕트 내에서 초굴절 현상이 생긴다. ㉯ 가시 거리보다 훨씬 먼 거리를 전파할 수 있다. ㉰ 도파관과 같이 차단 주파수 이하의 주파수만 통과시킨다. ㉱ 역전층에 의해 발생한다. 44 다음 중 도파관 내부에 빗물이 침투했을 때 발생하는 손실은? ㉮ 도체 손실 ㉯ 유전체 손실 ㉰ 저항 손실 ㉱ 유도 손실 45 자유 공간에서 전파가 20마이크로 초 동안 전파되었을 때 진행한 거리[km]는 어느 정도인가? ㉮ 2 ㉯ 6 ㉰ 20 ㉱ 60 46 주파수 1[MHz] 안테나 전류 10[A]의 수직 접지 안테나를 세웠다고 하면 안테나에서 300[km] 거리의 지점에 전계 강도 3[mV/m]를 얻으려면 안테나의 실효고[m]는 얼마가
전기 스쿠터 게이지의 잔존 용량을 정확하고 저렴하게 측정한다 전기 스쿠터는 중국에서 가장 많이 제조 및 사용되고 있는데, 낮은 가격이 강조되는 이 제품에는 가장 기본적인 기능들만 제공되는 추세이다(그림 1). 특히, 스쿠터는 연료계나 잔존 용량 측정기(State of Charge 또는 SOC Meter) 없이, 단지 간단한 배터리 상태만 표시하는 전압계 다이얼만이 운전자에게 제공되는 유일한 배터리 측정값이다. 납전지 전압은 완전 방전 시기가 가까워지면서 상태가 급격하게 저하되기 전까지 방전하는 동안 대부분 일정한 전압을 정상적으로 유지하는 경향이 있다. 이로 인해 운전자는 배터리가 곧 완전 방전한다거나, 어느 정도 방전되었다거나 혹은 다시 완전 충전하기 위해 어느 정도의 에너지가 필요하다거나 하는 데 대한 경고를 거의 인식하지 못하게 된다. 운전자가 정확하고 정밀하게 측정된 배터리 잔존 용량(SOC) 값을 볼 수 있다면 매우 편리할 것이다. 그리고 완전히 충전된 배터리의 평균 이동 거리(km 단위)도 쉽게 파악할 수 있다. 이로 인해 운전자가 잔존 배터리 용량을 백분율로 정확히 읽을 수 있을 경우 남아 있는 이동거리를 추산할 수 있다. 여기서는 전기 스쿠터
빈티지 수트케이스를 이용하여 스테레오를 제작한다 들고 다닐 수 있고 음량이 크며 패셔너블한 빈티지 수트케이스를 구한 후, 스피커 세트와 패시브 크로스오버, 증폭기, 재충전 가능한 1쌍의 배터리를 연결한다. 그러면 좀 무겁기는 하지만 귀를 쩌렁쩌렁 울리는 휴대형 스테레오 스피커를 만들 수 있다. 스테레오 제작 아이디어 주문을 받아 커스텀 잼박스를 제작하는 다수의 인터넷 업체들이 성업 중인 것을 보고, 스테레오를 제작해야겠다는 아이디어를 떠올리게 되었다. 이러한 업체에서는 대략 약 800달러에 이르는 고가의 비용으로 장비를 제작 및 판매하고 있었다. 특수한 경우에는 2천 달러 이상에 판매되는 제품도 있었다. 필자는 이 아이디어를 흥미롭게 느꼈고 금전적으로도 상당한 이득이라는 생각이 들었다. 이와 같은 것을 제작할 만한 노하우가 있었으므로, 업체에서 판매되는 가격의 절반으로 이러한 장비를 하나 만들어 보기로 했다. 스테레오의 구조 1. 중요한 요소 중 하나인 케이스 우선 확실한 점은, 소리가 어떻게 나느냐 만큼 중요한 것이 수트케이스의 외관이라는 점이었다. 구제 물건을 파는 가게들을 여러 곳 들러본 후, 오래되었으며 특이한 빈티지 수트케이스를 살 수 있는 가장 좋
에너지 하베스팅 전자가격 표시기 전자가격 표시기는 제품 가격을 전자식으로 표시하는 것으로, 여기서는 전자소매(e-retail)에서의 전자가격표시기 개념에 대해 설명한다. 또한 배터리가 필요 없는 에너지 하베스팅 e-종이 기반의 전자가격 표시기를 ST 듀얼 EEPROM M24LR16E 제품군 및 저전력 8비트 MCU, STM8L 시리즈, L6920D 부스트 컨버터 IC와 일부 개별 부품으로 구현하는 방법에 대해서도 알아본다. 전자가격 표시기(ESL : Electronic Shelf Label)는 제품 가격을 전자 방식으로 표시하고 업데이트하는 시스템을 말한다. 일반적으로는 평평한 신용카드와 같은 형태이며 재사용 가능한 모듈이다. 이 표시 시스템은 상품 진열대에 부착되며, LCD나 OLED 형태로 제품 가격을 보여준다. 통신 네트워크는 중앙 통제형이나 매뉴얼 방식이며 모두 통신 네트워크를 통해 상품 가격을 자동 업데이트할 수 있다. 이 통신망은 다양한 방식을 사용할 수 있는데, RF가 가장 흔하며 광파(light-wave)도 사용 가능하다. 자동 ESL은 가격 표시에 드는 비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 가격 정보의 정확도도 높일 수 있다. 또한, 매번 업
시스템과 운용지원 모델링 앞서 대상 시스템(SOI)의 능력을 개념화하고 체계화하며 식별하기 위한 기초로써 시스템 운용 모델을 소개했다. 그 결과로써 획득자 시스템 성능규격서(SPS)를 작성하거나 개발자에 의해 성능규격을 분석하게 된다. 한번 대상 시스템의 능력이 식별되고 나면, 다음 주요한 질문은 첫째, 누가 이러한 능력을 수행하며 그리고 연관된 능력 레벨을 달성하기에 가장 적합한가 하는 것이고, 둘째는 보다 구체적으로 어느 시스템(임무 시스템이나 지원 시스템 또는 양자)에 의해 수행될 것인가 하는 것이다. 한번 임무 시스템과 지원 시스템이 어떻게 연관되어 있는지를 알면, 상관관계를 각 개체의 시스템 요소(인력, 장비 등) 하위 레벨 제약사항으로 할당할 수 있다. 궁극적으로 시스템 요소 상관관계는 장비와 이를 지원하는 하드웨어 및 소프트웨어 요소로 제약사항을 분할하게 된다. 이 글은 임무 시스템과 지원 시스템 상관관계를 이해함에 있다. 시스템 운용개념(ConOps)에 따른 시스템 운용이 임무수행 전, 임무수행 및 임무수행 후 단계로 어떻게 할당될 것인지를 매트릭스 매핑 기법을 적용해 본다. 임무 시스템과 지원 시스템 운용은 적용에 의존되어 있기 때문에 운용모
AC모터의 새로운 표준 ‘KⅡ 시리즈’ 모터를 사용하는 유저는 효율이 높고, 소형이면서 높은 토크를 내는 모터를 찾고 있다. 이러한 유저의 요구에 대응하고자 오리엔탈모터는 ‘KⅡ 시리즈’ 제품을 개발했다. KⅡ 시리즈는 고강도 기어를 적용해 기존 K 시리즈보다 토크가 3.5배 이상 높아졌으며, 레이디얼 하중과 축 하중에 대해 허용범위가 높아졌다(그림 1). 그리고 그리스의 누유 방지를 위해 새로운 형태의 오일씰을 적용하고 CASE HOUSING의 디자인을 변경했다. AC 소형 표준 모터는 각종 산업 기기의 동력원으로 폭넓은 분야에서 사용되고 있다. 그리고 오리엔탈모터의 제품은 업계 표준으로 많은 고객이 오래전부터 사용하고 있다. 최근 동력용 모터는 기어 헤드의 소형화, 에너지 절약화, 유지보수 간편화 등 다양한 성능이 요구되고 있다. 이러한 요구에 대응하기 위해 기존 K 시리즈 대비 허용 토크를 3.5배 증가시킨 기어 헤드를 채용한 KⅡ 시리즈의 특징을 소개한다. KⅡ 시리즈에 대해 그림 2는 KⅡ 시리즈의 외관을 보여준다. 평행축 타입은 설치각 60mm에서 90mm까지, 직교축 기어드 모터는 설치각 80mm와 90mm를 라인업하고 있다. 1. KⅡ 시리즈의