제78회 전자기능장 실기 필답형 문제

1. T-F/F회로의 Q출력 차트 그리기

2. 휘스톤브리지 저항치 구하기
Rx = R2*R3/R1
= 36 [옴]

3. 오실로스코프로 측정할 수 없는 것은?
전압, 주파수, 주기, Q값, 저항

오실로스코프는 기본적으로 시간에 따른 전압 변화를 그래프로 나타내는 장치입니다. 파형을 분석하여 다음과 같은 값들을 측정할 수 있습니다.

전압 (Voltage):
최대 전압 Vpeak, 최대-최소 전압 Vp-p, 실효값 전압 Vrms 등을 파형의 수직축(Y축)을 통해 직접 측정합니다.

주기 (Period):
파형이 한 번 반복되는 데 걸리는 시간으로 파형의 수평축(X축)을 통해 측정합니다.

주파수 (Frequency):
주기의 역수
f= 1/T로 주기 측정 후 계산을 통해 얻거나 최신 디지털 오실로스코프에서는 자동 측정 기능을 통해 직접 표시할 수 있습니다.
직접 측정 불가능한 항목
Q값 (Quality Factor, 공진 회로의 양호도):
Q값은 회로의 저항, 인덕턴스, 커패시턴스 값과 관련하여 계산되는 무차원 값으로 오실로스코프가 직접 측정할 수 없습니다. (공진 주파수에서의 전압과 대역폭 등을 측정하여 간접적으로 계산할 수는 있습니다.)

저항(Resistance):
오실로스코프는 전압 측정 장치이며 저항, 전류, 커패시턴스 등의 값은 직접 측정할 수 없습니다. 저항을 측정하려면 멀티미터와 같은 다른 측정 장비가 필요합니다. 다만, 옴의 법칙을 이용해 회로의 전압과 전류를 측정한 후 간접적으로 계산할 수는 있습니다.
따라서 주어진 항목 중 Q값과 저항은 오실로스코프가 직접 측정할 수 없는 항목입니다.

4. 괄호 안에 들어가는 단어는?
PCB의 전체 두께는 절연체의 두께와 (Copper Layer)의 두께 그리고 솔더패드의 높이를 더한 값이다.

5. PCB 실크, 상하 패턴을 보고 회로도 완성하기(10점)

6. PCB 설계 시 노이즈 영향을 줄이기 위한 방법 기술?
잡음을 감소시키기 위해서는 전원과 그라운드 패턴을 부하회로의 소모전력을 고려해서 넓게 하며 외부잡음 영향에 대응해 매트릭스 망구조로 그라운드 패턴을 형성해 루프를 작게 해서 잡음이 소멸되게 합니다.
루프가 크면 고속동작의 시스템 회로에서 오동작을 초래할 수 있습니다.

고주파 RF잡음은 전원패턴을 지그재그로 형성해 인덕턴스 성분을 갖도록 하면 잡음이 감소합니다.

7. 유연납과 무연납의 비교표 중 성분 표시?      
주석 · 은/구리

7.1. 유연납 (Leaded Solder)
주요 구성: **주석(Sn)**과 **납(Pb)**의 합금입니다.
성분 표시 (일반적인 비율):
주석 (Sn): 약 60%
납 (Pb): 약 40% (예: Sn60/Pb40)
특징: 납이 포함되어 있어 녹는점(183°C)이 낮고, 작업성이 우수하며, 납땜 후 광택이 좋습니다.
7.2. 무연납 (Lead-Free Solder)
주요 구성: 납(Pb)을 대체하기 위해 **주석(Sn)**에 은(Ag), 구리(Cu) 등의 다른 금속을 혼합한 합금입니다.
성분 표시 (대표적인 합금 SAC305의 예):
주석 (Sn): 약 96.5%
은 (Ag): 약 3.0%
구리 (Cu): 약 0.5% (예: Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5)
특징: 납이 없어 친환경적이지만, 유연납에 비해 녹는점(217°C 내외)이 높고, 젖음성(Wettability)이 떨어지며, 납땜 후 외관이 덜 매끄러울 수 있습니다.

8. 다수의 AND, OR, NOT로 이루어진 로직회로의 간략화 시 동일한 게이트를 보기에서 고르기. 로직회로 구성 (A'B)+(AB')+(AB) OR게이트

9. OP AMP 회로의 출력전압 구하기
반전입력단 R1 : 10K가 접지로, 반전입력단 궤환저항 Rf : 10K 비반전 입력단 전압원 : 2V
Vo = {1+(Rf/R1)*Vi} = 4 [V]