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책소개

초보 메이커는 물론 현업 종사자 모두에게 유용한 전자공학 바이블!

『모두를 위한 실용 전자공학』은 전자공학도로, 메이커로, 발명가로 한 걸음 더 내딛는 데 필요한 모든 지침과 구성도, 그림을 싣고 있으며, 이를 통해 적절한 부품을 선택하고, 회로를 설계해 제작하고, 마이크로컨트롤러 및 IC를 사용하고, 최신 소프트웨어 도구를 고르고, 완성된 창작물을 검사 및 수정하는 방법을 제공한다. 따라 하며 익히기에 좋은 이 책은 여러분의 전자공학 지식을 넓히고, 멋진 창작물을 만들기 위한 기술을 구축하는 새로운 지침을 제공한다.

목차

CHAPTER 1 전자공학 소개

CHAPTER 2 이론
2.1 전자공학 이론
2.2 전류
2.2.1 전류의 실상
2.3 전압
2.3.1 전압 메커니즘
2.3.2 전압과 일반 전력 법칙의 정의
2.3.3 전지 결합
2.3.4 그 밖의 전압원
2.3.5 물에 비유하기
2.4 전도 현상의 미시적 고찰
2.4.1 전압 인가
2.5 저항, 저항률, 전도율
2.5.1 도체의 모양이 저항에 영향을 주는 방식
2.5.2 저항률과 전도율
2.6 부도체, 도체, 반도체
2.7 열과 전력
2.8 열전달 및 열저항
2.8.1 전열기를 다룰 때 유의할 점
2.9 와이어 게이지
2.10 접지
2.10.1 대지 접지
2.10.2 접지 기호의 다른 형식
2.10.3 땅에 느슨하게 늘어뜨려 접지하기
2.11 전기회로
2.12 옴의 법칙과 저항기
2.12.1 저항기의 전력 정격
2.12.2 병렬 저항기
2.12.3 직렬로 둔 저항기
2.12.4 복잡한 저항기 회로망 간소화
2.12.5 다중 전압 분할기
2.13 전압원과 전류원
2.14 전압, 전류, 저항 측정
2.15 전지 연결
2.16 개방 회로와 단락 회로
2.17 키르히호프의 법칙
2.18 중첩 정리
2.19 테브난의 정리와 노턴의 정리
2.19.1 테브난의 정리
2.19.2 노턴의 정리
2.20 교류 회로
2.20.1 교류 생성
2.20.2 교류와 물의 비교
2.20.3 맥동성 직류
2.20.4 정현파 원천 결합
2.20.5 교류 파형
2.20.6 교류 파형 서술
2.20.7 주파수와 단주기
2.20.8 위상
2.21 교류와 저항기, RMS 전압, 전류
2.22 주전력
2.23 커패시터
2.23.1 정전용량 결정
2.23.2 상용 커패시터
2.23.3 전압 정격 및 절연 파괴
2.23.4 맥스웰의 변위 전류
2.23.5 커패시터를 통한 전하 기반 전류 모델
2.23.6 물에 비유하는 커패시터
2.23.7 커패시터 내 에너지
2.23.8 RC 시간 상수
2.23.9 표류 정전용량
2.23.10 병렬로 둔 커패시터
2.23.11 직렬로 둔 커패시터
2.23.12 커패시터 내 교류 전류
2.23.13 용량성 반응저항
2.23.14 용량 분할기
2.23.15 품질 계수
2.24 인덕터
2.24.1 전자기학
2.24.2 자기장과 그 영향
2.24.3 자체 인덕턴스
2.24.4 인덕터
2.24.5 물에 비유해 보는 인덕터
2.24.6 인덕터 방정식
2.24.7 인덕터 내 에너지
2.24.8 인덕터 심
2.24.9 인덕터 방정식 이해하기
2.24.10 RL 회로 가압
2.24.11 감압 RL 회로
2.24.12 스위칭으로 인한 전압 스파이크
2.24.13 곧은 전선의 인덕턴스
2.24.14 상호 인덕턴스와 자기 결합
2.24.15 부당한 결합 스파이크, 번개, 그 밖의 파동
2.24.16 직렬 또는 병렬로 둔 인덕터
2.24.17 교류와 인덕터
2.24.18 유도 반응저항
2.24.19 이상적이지 않은 인덕터 모형
2.24.20 품질 계수
2.24.21 인덕터 응용기기
2.25 복잡한 회로 모델링
2.26 복소수
2.27 정현파원이 있는 회로
2.27.1 복소 임피던스를 사용한 정현파 회로 분석
2.27.2 복소수로 표현하는 정현파 전압원
2.27.3 반응 회로의 이상 현상
2.28 교류 회로 내 전력(피상 전력, 유효 전력, 반응 전력)
2.28.1 역률
2.29 교류 형태에 관한 테브난의 정리
2.30 공진 회로
2.30.1 RLC 회로 내 공진
2.30.2 품질 계수 Q와 대역폭
2.30.3 대역폭
2.30.4 RLC 공진 회로 내 부품 간 전압 강하
2.30.5 커패시터 손실
2.30.6 병렬 공진 회로
2.30.7 부하 회로의 Q
2.31 데시벨 강의
2.31.1 데시벨을 대체하는 표시
2.32 입력 및 출력 임피던스
2.32.1 입력 임피던스
2.32.2 출력 임피던스
2.33 2포트 회로망과 필터
2.33.1 필터
2.33.2 감쇠기
2.34 과도 회로
2.34.1 직렬 RLC 회로
2.35 주기적 비정현파원이 있는 회로
2.35.1 푸리에 급수
2.36 비주기적 원천
2.37 스파이스
2.37.1 스파이스의 작동 방식
2.37.2 스파이스 및 그 밖의 시뮬레이터의 한계
2.37.3 간단한 시뮬레이션 사례

CHAPTER 3 기본 전기 회로 부품
3.1 전선, 케이블, 커넥터
3.1.1 전선
3.1.2 케이블
3.1.3 커넥터
3.1.4 배선 기호와 커넥터 기호
3.1.5 전선 및 케이블 내 고주파 효과
3.2 전지
3.2.1 셀의 작동 방식
3.2.2 1차 전지
3.2.3 1차 전지 비교
3.2.4 2차 전지
3.2.5 전지 용량
3.2.6 전지 내 내부전압 강하에 관한 참고사항
3.3 스위치
3.3.1 스위치 작동 방식
3.3.2 스위치에 관한 설명
3.3.3 스위치 종류
3.3.4 간단한 스위치 응용기기
3.4 계전기
3.4.1 특수한 계전기
3.4.2 계전기에 관한 몇 가지 주의사항
3.4.3 간단한 계전기 회로 중 일부
3.5 저항기
3.5.1 저항과 옴의 법칙
3.5.2 직렬이나 병렬로 둔 저항기
3.5.3 저항기 레이블 판독
3.5.4 실물 저항기 특성
3.5.5 저항기 종류
3.5.6 가변 저항기(가감저항기, 전위차계, 트리머)
3.5.7 전위차계 특성
3.6 커패시터
3.6.1 정전용량
3.6.2 병렬로 둔 커패시터
3.6.3 직렬로 둔 커패시터
3.6.4 RC 시간 상수
3.6.5 용량성 반응저항
3.6.6 실물 커패시터
3.6.7 커패시터 사양
3.6.8 커패시터 종류
3.6.9 커패시터 응용기기
3.6.10 타이밍과 표본 유지
3.6.11 RC 잔결 필터
3.6.12 아크 억제
3.6.13 슈퍼커패시터 응용기기
3.6.14 문제
3.7 인덕터
3.7.1 인덕턴스
3.7.2 인덕터 구축
3.7.3 직렬 및 병렬 인덕터
3.7.4 RL 시간 상수
3.7.5 유도 반응저항
3.7.6 실물 인덕터
3.7.7 인덕터 사양
3.7.8 인덕터 종류
3.7.9 인덕터 레이블 판독
3.7.10 인덕터 응용기기
3.7.11 EMI/EMC 설계 기법
3.8 변압기
3.8.1 기본 동작
3.8.2 변압기 제작
3.8.3 단권변압기와 가변 변압기
3.8.4 회로 격리와 격리 변압기
3.8.5 다양한 표준 변압기와 특수 변압기
3.8.6 변압기 응용기기
3.9 퓨즈와 회로 차단기
3.9.1 퓨즈와 회로 차단기 형식

CHAPTER 4 반도체
4.1 반도체 기술
4.1.1 반도체란 무엇인가?
4.1.2 실리콘 응용기기
4.2 다이오드
4.2.1 PN 접합 다이오드의 작동 방식
4.2.2 물에 비유해 본 다이오드
4.2.3 정류기/다이오드 종류
4.2.4 실용적인 고려사항
4.2.5 다이오드/정류기 응용기기
4.2.6 제너 다이오드
4.2.7 제너 다이오드 응용기기
4.2.8 버랙터 다이오드(가변 용량 다이오드)
4.2.9 PIN 다이오드
4.2.10 마이크로파 다이오드(IMPATT, 건, 터넬 등)
4.2.11 문제
4.3 트랜지스터
4.3.1 트랜지스터 소개
4.3.2 양극성 트랜지스터
4.3.3 접합형 전계 효과 트랜지스터
4.3.4 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터
4.3.5 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)
4.3.6 단접합 트랜지스터
4.4 사이리스터
4.4.1 소개
4.4.2 실리콘 제어 정류기
4.4.3 실리콘 제어 스위치
4.4.4 트라이액
4.4.5 4층 다이오드와 다이액
4.5 과도 전압 억제기
4.5.1 과도현상에 관한 강의
4.5.2 과도현상 억제에 쓰는 소자
4.6 집적 회로
4.6.1 IC 패키지

CHAPTER 5 광전자공학
5.1 광자에 관한 약간의 강의
5.2 전등
5.3 발광 다이오드
5.3.1 LED 작동 방식
5.3.2 LED 종류
5.3.3 LED에 대한 상세 정보
5.3.4 LED 응용기기
5.3.5 레이저 다이오드
5.4 광저항기
5.4.1 광저항기 작동 방식
5.4.2 기술 자료
5.4.3 응용기기
5.5 광 다이오드
5.5.1 광 다이오드 작동 방식
5.5.2 기본 동작
5.5.3 광 다이오드 종류
5.6 광전지
5.6.1 기본 동작
5.7 광트랜지스터
5.7.1 광 다이오드 작동 방식
5.7.2 기본 구성
5.7.3 광트랜지스터 종류
5.7.4 기술 자료
5.7.5 응용기기
5.8 광 사이리스터
5.8.1 LASCR의 작동 방식
5.8.2 기본 동작
5.9 광 분리기
5.9.1 통합된 광 분리기
5.9.2 응용기기
5.10 광섬유

CHAPTER 6 센서
6.1 일반 원리
6.1.1 정밀도, 정확도, 분해능
6.1.2 관찰자 효과
6.1.3 보정
6.2 온도
6.2.1 서미스터
6.2.2 열전대
6.2.3 측온 저항체
6.2.4 아날로그 출력 온도계 IC
6.2.5 디지털 온도계 IC
6.2.6 적외선 온도계/고온계
6.2.7 요약
6.3 근접성과 접촉
6.3.1 터치스크린
6.3.2 초음파 거리
6.3.3 광학 거리
6.3.4 용량성 센서
6.3.5 요약
6.4 운동, 힘, 압력
6.4.1 수동 적외선
6.4.2 가속도
6.4.3 회전
6.4.4 유량
6.4.5 힘
6.4.6 기울기
6.4.7 진동과 기계적 충돌
6.4.8 압력
6.5 화학
6.5.1 연기
6.5.2 가스
6.5.3 습도
6.6 빛, 방사선, 자기, 소리
6.6.1 빛
6.6.2 전리 방사선
6.6.3 자기장
6.6.4 소리
6.7 GPS

CHAPTER 7 전자공학 실습
7.1 안전
7.1.1 안전 교실
7.1.2 정전기 방전으로 인한 부품 고장
7.1.3 부품 취급 시 주의사항
7.2 회로 구축
7.2.1 회로도 그리기
7.2.2 회로 시뮬레이터 프로그램에 관한 참고사항
7.2.3 자신만의 회로 원형 제작
7.2.4 최종 회로
7.2.5 PCB 제작
7.2.6 회로 구성에 사용하는 하드웨어 중 특별한 부분들
7.2.7 납땜
7.2.8 땜납 제거
7.2.9 회로 포장
7.2.10 편리한 물건
7.2.11 자체 제작 회로의 문제 해결
7.3 멀티미터
7.3.1 기본 동작
7.3.2 아날로그 VOM의 작동 방식
7.3.3 디지털 멀티미터의 작동 방식
7.3.4 오차 측정에 관한 참고 사항
7.4 오실로스코프
7.4.1 오실로스코프의 작동 방식
7.4.2 검사기의 내부 회로도
7.4.3 빔 겨누기
7.4.4. 검사기 사용법
7.4.5 작은 손잡이와 스위치가 하는 일
7.4.6 검사기를 사용한 측정
7.4.7 검사기 응용
7.4.8 임피던스 측정
7.5 전자공학 실험실
7.5.1 작업장
7.5.2 시험 장비
7.5.3 멀티미터
7.5.4 직류 전력 공급 장치
7.5.5 오실로스코프
7.5.6 오실로스코프 탐촉자
7.5.7 범용 함수 발생기
7.5.8 주파수 카운터
7.5.9 컴퓨터
7.5.10 기타 시험기기
7.5.11 다기능 PC 계측기
7.5.12 격리 변압기
7.5.13 가변 변압기(바리악)
7.5.14 치환 상자
7.5.15 시험용 케이블, 커넥터, 어댑터
7.5.16 납땜 장비
7.5.17 원형 제작 기판
7.5.18 공구
7.5.19 전선, 케이블, 철물, 화학용품
7.5.20 전자기기 제품 소개 자료
7.5.21 추천하는 전자 부품
7.5.22 전자공학용 CAD 프로그램
7.5.23 맞춤형 작업대 만들기

CHAPTER 8 연산 증폭기
8.1 물에 비유해 본 연산 증폭기
8.2 연산 증폭기 작동 방식(‘도피 행동’ 해설)
8.3 이론
8.4 음성 되먹임
8.5 양성 되먹임
8.6 실물 연산 증폭기 종류
8.7 연산 증폭기 규격
8.8 강화 연산 증폭기
8.9 일부 실용적인 참고 사항
8.10 전압 및 전류의 어긋남 보정
8.11 주파수 보정
8.12 비교기
8.13 히스테리시스를 사용하는 비교기
8.13.1 히스테리시스가 있는 반전 비교기
8.13.2 히스테리시스를 사용하는 비반전 비교기
8.14 단전원 비교기 사용
8.15 윈도우 비교기
8.16 전압 정격 표시기
8.17 계측 증폭기
8.18 응용

CHAPTER 9 필터
9.1 필터를 설계하기 전에 알아야 할 사항
9.2 기본 필터
9.3 피동 저역 통과 필터 설계
9.4 필터 종류에 관한 참고 사항
9.5 수동 고역 통과 필터 설계
9.6 피동 대역 통과 필터 설계
9.7 피동 노치 필터 설계
9.8 능동 필터 설계
9.8.1 능동 저역 통과 필터 사례
9.8.2 능동 고역 통과 필터 사례
9.8.3 능동 대역 통과 필터
9.8.4 능동 노치 필터
9.9 통합 필터 회로

CHAPTER 10 발진기와 타이머
10.1 RC 완화 발진기
10.2 555 타이머 IC
10.2.1 555의 작동 방식(비안정 연산)
10.2.2 기본 비안정 연산
10.2.3 555의 작동 방식(단안정 연산)
10.2.4 기본 단안정 연산
10.2.5 555 타이머에 관한 몇 가지 중요 참고사항
10.2.6 간단한 555 응용물
10.3 전압 제어 발진기
10.4 빈 브리지와 트윈 T 발진기
10.5 LC 발진기(정현파 발진기)
10.6 결정 발진기
10.7 마이크로컨트롤러 발진기

CHAPTER 11 전압 조정기와 전력 공급 장치
11.1 전압 조정기 IC
11.1.1 고정식 조정기 IC
11.1.2 가변 조정기 IC
11.1.3 조정기 규격
11.2 일부 조정기 응용 개관
11.3 변압기
11.4 정류기 패키지
11.5 몇 가지 간단한 전력 공급 장치
11.6 잔결 축소 기술의 핵심
11.7 느슨한 말단
11.8 스위칭 조정기 공급 장치(스위처)
11.9 스위치 모드 전력 공급 장치(SMPS)
11.10 산업용 전력 공급 장치 패키지 종류
11.11 전력 공급 장치 구축

CHAPTER 12 디지털 전자공학
12.1 디지털 전자공학 기초
12.1.1 디지털 논리 상태
12.1.2 디지털 전자공학에 사용되는 숫자 코드
12.1.3 클럭 타이밍과 병렬 대 직렬 전송
12.2 논리 게이트
12.2.1 다중 입력 논리 게이트
12.2.2 디지털 논리 게이트 IC
12.2.3 단일 논리 게이트 응용
12.2.4 조합 논리
12.2.5 회로를 단순하게 유지(카르노 도)
12.3 조합 장치
12.3.1 멀티플렉서(데이터 선택기)와 양방향 스위치
12.3.2 디멀티플렉서(데이터 분배기)와 디코더
12.3.3 인코더와 디코더
12.3.4 2진수 가산기
12.3.5 2진 가산기/감산기
12.3.6 비교기와 크기 비교기 집적회로
12.3.7 구식이 되어 버린 일과 마이크로컨트롤러로 제어하려는 성향에 관한 참고사항
12.4 논리 제품군
12.4.1 IC 의 CMOS 제품군
12.4.2 입출력 전압과 잡음 여유
12.4.3 전류 정격, 팬아웃, 전파 지연
12.5 논리 IC 강화 및 실험
12.5.1 전력 공급 장치 분리
12.5.2 사용하지 않은 입력
12.5.3 논리 탐촉자와 논리 펄스 발생기
12.6 순차 논리
12.6.1 SR 플립플롭
12.6.2 SR 플립플롭 IC
12.6.3 D형 플립플롭
12.6.4 4중 및 8중 D형 플립플롭
12.6.5 JK 플립플롭
12.6.6 플립플롭을 이용한 실제적인 타이밍 고려사항
12.6.7 디지털 클럭 발생기와 단일 펄스 발생기
12.6.8 자동 전력 투입 소거(재설정) 회로
12.6.9 풀업 저항기와 풀다운 저항기
12.7 계수기 IC
12.7.1 비동기 계수기(리플 계수기) 집적회로
12.7.2 동기 계수기 IC
12.7.3 디스플레이를 사용하는 계수기에 관한 참고사항
12.8 시프트 레지스터
12.8.1 직렬 입력/직렬 출력 시프트 레지스터
12.8.2 직렬 입력/병렬 출력 시프트 레지스터
12.8.3 병렬 입력/직렬 출력 시프트 레지스터
12.8.4 고리형 계수기(시프트 레지스터 시퀀서)
12.8.5 존슨 자리이동 계수기
12.8.6 시프트 레지스터 IC
12.8.7 간단한 시프트 레지스터 응용
12.9 아날로그/디지털 상호연결
12.9.1 아날로그 신호로부터 간단한 논리 응답 유발
12.9.2 외부 부하 구동을 위해 논리 사용
12.9.3 아날로그 스위치
12.9.4 아날로그 멀티플렉서/디멀티플렉서
12.9.5 아날로그-디지털, 디지털-아날로그 변환
12.9.6 아날로그-디지털 변환기
12.10 디스플레이
12.10.1 LED 디스플레이
12.10.2 액정 디스플레이
12.11 기억 장치
12.11.1 읽기 전용 메모리
12.11.2 다이오드로 간단한 ROM 만들기
12.11.3 메모리 크기와 구성
12.11.4 간단한 ‘프로그램 가능 ROM’
12.11.5 ROM 장치
12.11.6 RAM

CHAPTER 13 마이크로컨트롤러
13.1 마이크로컨트롤러 기본 구조
13.2 마이크로컨트롤러 예
13.2.1 ATtiny85 마이크로컨트롤러
13.2.2 PIC16Cx 마이크로컨트롤러
13.2.3 32비트 마이크로컨트롤러
13.2.4 디지털 신호 처리
13.3 보드 평가/개발
13.4 아두이노
13.4.1 아두이노 둘러보기
13.4.2 아두이노 IDE
13.4.3 아두이노 보드 모델
13.4.4 쉴드
13.4.5 아두이노 C 라이브러리
13.4.6 아두이노 예제
13.4.7 아두이노 오프보드 사용
13.5 마이크로컨트롤러를 이용한 상호 연결
13.5.1 스위치
13.5.2 아날로그 입력
13.5.3 고전력 디지털 출력
13.5.4 사운드 인터페이스
13.5.5 직렬 인터페이스
13.5.6 준위 변환
13.5.7 LED 디스플레이 인터페이스

CHAPTER 14 프로그램 가능 논리
14.1 프로그램 가능 논리
14.2 FPGA
14.3 ISE와 엘버트 V2
14.3.1 ISE 설치
14.4 엘버트2 보드
14.4.1 엘버트 소프트웨어 설치
14.5 내려받기
14.6 자신만의 FPGA 논리 설계 그리기
14.6.1 예제 1: 데이터 선택기
14.6.2 예제 2: 4비트 리플 계수기
14.7 베릴로그
14.7.1 모듈
14.7.2 배선, 저항, 버스
14.7.3 병렬 실행
14.7.4 숫자 서식
14.8 베릴로그에서 자신만의 FPGA 묘사
14.8.1 베릴로그의 데이터 선택기
14.8.2 베릴로그 내 리플 계수기
14.9 모듈형 설계
14.9.1 계수기/디코더 예
14.9.2 다중화된 7세그먼트 계수기 사례
14.9.3 매개변수가 있는 모듈
14.10 시뮬레이션
14.11 VHDL

CHAPTER 15 모터
15.1 직류 연속 모터
15.2 직류 모터 속도 제어
15.3 직류 모터 방향 제어
15.4 RC 서보
15.5 스테퍼 모터
15.6 스테퍼 모터 종류
15.7 스테퍼 모터 구동
15.8 변환기로 구동자 제어
15.9 스테퍼 모터 식별에 관한 최종 언급

CHAPTER 16 오디오 전자공학
16.1 소리에 관한 작은 강좌
16.2 마이크
16.3 마이크 규격
16.4 오디오 증폭기
16.4.1 반전 증폭기
16.4.2 비반전 증폭기
16.4.3 디지털 증폭기
16.4.4 오디오 증폭기 내의 험 환원
16.5 전치 증폭기
16.6 믹서 회로
16.7 임피던스 정합에 관한 참고 사항
16.8 스피커
16.9 크로스오버 네트워크
16.10 스피커 구동에 쓰는 간단한 IC
16.11 가청 신호 장치
16.12 기타 오디오 회로

CHAPTER 17 모듈형 전자기기
17.1 필요한 집적회로가 무엇이든 다 있다
17.2 브레이크아웃 보드와 모듈
17.2.1 무선 주파수 모듈
17.2.2 오디오 모듈
17.3 플러그앤플레이를 응용한 시제품 제작
17.4 오픈소스 하드웨어

APPENDIX A 배전과 가정 배선
A.1 배전
A.2 3상 전기 면밀히 살피기
A.3 가정 배선
A.4 각국의 전기

APPENDIX B 오차 분석
B.1 절대 오차, 상대 오차, 백분율 오차
B.2 불확실성 추정

APPENDIX C 유용한 지식과 공식
C.1 그리스 문자
C.2 10의 거듭제곱 단위 접두사
C.3 선형 함수(y = mx + b)
C.4 이차 방정식(y = ax2 + bx + c)
C.5 지수와 로그
C.6 삼각법
C.7 복소수
C.8 미분법
C.9 적분법

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