15년 4회차

모놀리식 IC는 온칩 소자들 간의 특성 편차가 불가피하여 정밀도 제어가 어렵고, 저항·커패시턴스 값의 절대값 정확도가 떨어지므로 높은 정밀도가 필요한 아날로그 회로(예: 정밀 측정, 필터)에는 적합하지 않습니다. 이 경우 하이브리드 IC나 박막 회로 같은 다른 방식을 사용해야 합니다.

모놀리식 IC는 단일 반도체 기판 위에 모든 소자를 집적하는 방식으로, 나머지 선택지는 모두 그 특징에 해당합니다.

• 제조 단가가 저렴하다: 제조 단가가 낮습니다.
• 높은 신뢰도를 가진다: 공정이 표준화되어 높은 신뢰도를 가집니다.
• 대량생산·소형화·경량화: 마스크를 통한 대량생산으로 소형화·경량화가 용이합니다.

수정 진동자(X-TAL)가 베이스와 이미터 사이에 들어가 있으므로 이 회로는 피어스 B-E형 발진 회로다.

도면을 보면 X-TAL 은 바이어스 저항 RB·RA 의 위쪽 접속점(베이스 라인)과 이미터 측 귀환선 사이에 직렬로 연결되어 RA 와 병렬을 이루고, 컬렉터에는 가변 콘덴서 C 와 트랜스 1차 코일로 된 동조 회로가, 베이스와 컬렉터 사이에는 궤환 콘덴서 Cf 가 접속되어 있다. 이미터에는 안정화용 RE 와 바이패스 CE 가 병렬로 붙어 있다.

피어스형은 LC 발진기의 리액턴스 소자 하나를 수정으로 바꾼 것으로, 수정이 B-E 사이면 하틀리형에 대응하는 B-E형, B-C 사이면 콜피츠형에 대응하는 B-C형이다. 이 도면에서는 수정이 컬렉터가 아니라 이미터 쪽 귀환선에 연결되어 있다.

• 피어스 B-C형은 수정 진동자가 베이스와 컬렉터 사이에 들어간 회로인데, 이 도면에서 베이스~컬렉터 사이에 놓인 것은 수정이 아니라 궤환 콘덴서 Cf 다.
• 하틀리 발진 회로는 중간 탭이 있는 코일로, 콜피츠 발진 회로는 직렬로 이은 두 개의 콘덴서로 발진 주파수를 정하며 수정 진동자를 쓰지 않는다.

음 되먹임(부궤환) 증폭회로에서는 잡음과 왜곡이 오히려 줄어들므로, 잡음이 증가한다는 설명은 옳지 않다.

부궤환은 출력의 일부를 입력과 역위상으로 되돌려 이득을 안정시키는 방식이며, 이득이 줄어드는 대신 여러 특성이 좋아지는 이점을 얻는다.

• 이득의 감소는 부궤환에 반드시 따라오는 특징이다.
• 주파수 특성의 개선은 부궤환의 대표적 장점이다.
• 비선형 왜곡의 감소 역시 부궤환의 장점이다.

빈-브리지 발진회로는 저항과 콘덴서로 발진 주파수를 정하는 RC 발진회로여서 저주파 대역에 적합하며, 고주파에 대한 임피던스가 낮아 파형이 좋아진다는 설명은 이 회로의 특성과 맞지 않는다.

고주파로 갈수록 소자 값이 지나치게 작아지고 증폭기의 주파수 한계가 드러나 안정된 발진을 얻기 어렵기 때문에, 이 회로는 주로 가청주파수 범위의 발진기로 쓰인다.

• 잡음과 왜곡이 작다는 것은 이 회로의 실제 장점이다.
• 저주파 발진기에 많이 쓰인다는 것도 실제 특징이다.
• 사용할 수 있는 주파수 범위가 넓다는 것 역시 실제 특징이다.

입력 오프셋 전압은 두 입력단자(+, -)에 같은 전압이 인가되었을 때 이상적으로는 0이어야 할 출력전압이 0이 아닌 값을 보이는 현상을 보정하기 위해 입력단자 사이에 걸어주는 전압이다. 즉, 차동입력이 0일 때 출력도 0이 되도록 조정하는 데 사용되므로, 차동출력을 0[V]로 만드는 것이 정의와 일치한다.

• 출력을 무한대로 만드는 것은 오프셋의 목적이 아니다.
• 출력과 입력이 같아지는 조건과는 무관하다.
• 두 출력단자 사이의 전압 차이는 차동 출력(differential output)으로서 오프셋 전압의 정의가 아니다.

회로에서 트랜지스터(Q)가 입력과 병렬로 연결되어 출력 전압을 제어하는 구조이며, 저항 R₀와 트랜지스터가 분류기 형태로 동작해 출력단 전압 V₀를 일정하게 유지시킨다. 트랜지스터가 부하와 병렬로 놓여 전류를 분배·조절하는 방식이므로 직렬 제어형이 아닌 병렬 제어형 정전압 회로에 해당한다.

PCM 방식에서 아날로그 음성 신호를 디지털 신호로 바꾸는 순서는 표본화 → 양자화 → 부호화이다.

표본화는 일정한 시간 간격으로 신호의 크기를 뽑아내는 과정이고, 양자화는 뽑아낸 값을 정해진 단계의 값으로 근사하는 과정이며, 부호화는 그 값을 2진 코드로 바꾸어 전송 가능한 형태로 만드는 과정이다.

저항기 색띠 읽기는 첫째, 둘째 띠는 유효숫자, 셋째 띠는 배수(10의 거듭제곱), 넷째 띠는 오차범위를 나타낸다. 갈색=1, 검정=0, 주황=3(×10³), 은색=±10%이므로 기본값은 10×10³=10,000[Ω]=10[㏀]이다. 오차범위 ±10%를 적용하면 10×0.9~10×1.1=9~11[㏀]가 된다.

10진 카운터를 설계할 때 필요한 JK 플립플롭은 최소 4개이다.

플립플롭 $n$개가 나타낼 수 있는 상태 수는 $2^n$이다. $2^3=8$로는 0~9의 10가지 상태를 모두 담을 수 없고, $2^4=16$이 되어야 10가지 상태를 빠짐없이 표현할 수 있다.

㎌는 마이크로패럿(microfarad)을 나타내는 단위로, 접두어 '마이크로(μ)'는 10^-6을 의미한다. 따라서 1[㎌] = 1 × 10^-6[F]이다.

이상적인 펄스 파형의 상승 부분이 기준 레벨보다 높이 튀어 오르는 부분을 오버슈트(Overshoot)라고 한다.

오버슈트는 회로의 과도 응답 때문에 생기며, 펄스의 윗면을 흔들어 파형의 정확도를 떨어뜨리는 대표적인 일그러짐이다.

• 새그는 펄스의 윗부분이 시간이 지나며 아래로 처지는 현상이다.
• 링잉은 오버슈트 뒤에 진폭이 줄어들며 진동이 남는 현상이다.
• 지연 시간은 펄스가 상승하기 시작해 기준이 되는 낮은 레벨에 이를 때까지 걸리는 시간이다.

도체를 통과한 전하량은 2,400C이다.

전하량은 $Q=It$로 구하며, 이때 시간은 반드시 초 단위로 바꾸어 넣어야 한다. 10분은 600초이므로 $Q=4\times600=2400\,\mathrm{C}$이다.

쌍안정 멀티바이브레이터는 두 개의 안정된 상태(SET/RESET)를 가지고 있어서, 입력 신호에 따라 그 상태를 유지하다가 반대 입력이 들어올 때만 상태가 전환되고, 그 이후 입력이 없어도 출력 상태를 안정하게 유지한다.

멀티바이브레이터는 입력 신호의 유무에 따라 출력 상태가 결정되는 방식에 따라 분류된다.

• 비안정 멀티바이브레이터는 안정 상태가 없어 계속 진동한다.
• 단안정 멀티바이브레이터는 하나의 안정 상태만 가지므로 입력에 따라 일시적으로 다른 상태로 변했다가 자동으로 원래 상태로 복귀한다.

전원 회로는 교류 입력을 직류로 변환하여 안정적인 전압을 공급하는 일련의 단계를 거친다. 변압회로에서 먼저 교류 전압을 필요한 크기로 변환하고, 정류회로에서 교류를 직류로 변환한 후, 평활회로에서 직류의 맥동 성분을 제거하여 평탄하게 만들고, 마지막으로 정전압회로에서 출력 전압을 일정하게 유지한다. 따라서 정확한 순서는 변압회로→정류회로→평활회로→정전압회로이다.

입력과 직렬로 콘덴서 C 가 들어가고 출력단에 저항 R 과 다이오드 D 가 병렬로 붙어 있으므로 이 회로는 클램퍼(clamper) 회로다.

클램퍼의 핵심은 직렬 콘덴서다. 다이오드가 도통하는 반주기에 C 가 빠르게 충전되고, 차단되는 반주기에는 시정수 RC 로 천천히 방전하므로 충전 전압이 직류분으로 더해진다. 그 결과 파형의 모양과 진폭은 그대로 둔 채 기준 레벨만 이동한다.

그림의 D 는 애노드가 위(출력 측), 캐소드가 아래(접지 측)여서 출력이 (+)로 올라갈 때 도통하므로 양의 첨두가 0 V 부근에 붙는 음(−) 클램프로 동작한다.

• 클리퍼와 리미터는 직렬 저항과 병렬 다이오드로 구성되어 기준 전압을 넘는 부분을 잘라내는 회로이며, 직렬 콘덴서가 없다.
• 슬라이서는 위·아래 두 레벨에서 모두 잘라 파형의 중간 부분만 남기므로 다이오드가 두 개 필요하다.

공통 컬렉터(CC, 에미터 팔로워) 증폭기는 입력이 결합 커패시터를 통해 베이스에 인가되어야 하는데, 해당 선택지는 "이미터에 인가"라고 잘못 설명했다. 이는 회로 구성의 기본 원리를 위반하는 부적절한 설명이다.

• 전압이득 ≈ 1은 정확하다(구체적으로 $A_v = \frac{R_L}{R_L + r_e}$로 1에 가까움).
• 입력저항이 높다는 것도 맞다($Z_{in} = \beta(r_e + R_L)$ 형태로 매우 큼).
• 입력과 출력이 동상인 것도 CC 증폭기의 핵심 특징이다(180° 반전이 없음).

원시 언어로 작성한 프로그램을 같은 내용의 목적 프로그램으로 번역하는 프로그램은 컴파일러이다.

컴파일러는 원시 프로그램 전체를 한 번에 번역해 목적 프로그램을 만들어 두므로, 실행할 때마다 번역을 되풀이하지 않는다.

• 기계어는 컴퓨터가 곧바로 실행하는 코드 자체이지 번역 프로그램이 아니다.
• 파스칼은 번역의 대상이 되는 고급 언어의 한 종류이다.
• 소스 프로그램은 번역되기 전의 원시 프로그램을 가리키는 말이다.

중앙처리장치와 주기억장치 사이의 속도 차이를 메우기 위해 개발된 것은 캐시기억장치이다.

캐시기억장치는 CPU와 주기억장치 사이에 놓이는 고속·소용량의 기억장치로, 자주 쓰이는 명령과 데이터를 미리 담아 두어 상대적으로 느린 주기억장치에 접근하는 횟수를 줄여 준다.

표현할 수 있는 데이터 개수는 $2^{n}$이다. BCD는 6비트라 $2^6=64$개, ASCII는 7비트라 $2^7=128$개, EBCDIC은 8비트라 $2^8=256$개다. 3초과 코드는 10진수 한 자리를 4비트로 나타내는 코드여서 0~9의 10개만 표현한다. 따라서 512개는 잘못된 연결이다.

Address Bus는 10선, Data Bus는 8선이 필요하다.

1,024개의 번지를 구분하려면 $2^{10}=1024$이므로 주소선이 10개 필요하고, 한 번지당 8bit 데이터를 다루므로 데이터선은 8개가 필요하다.

출력되는 연산 결과는 6 이다.

C 언어에서 ^ 는 거듭제곱이 아니라 비트 단위 배타적 논리합(XOR) 연산자다. 따라서 printf 로 출력되는 값은 10 과 12 의 비트 XOR 이다.

10 과 12 를 2진수로 펴면 $10_{10}=1010_{2}$, $12_{10}=1100_{2}$ 이고, 자리마다 서로 다르면 1·같으면 0 을 취하면 $1010_{2} \oplus 1100_{2} = 0110_{2} = 6$ 이다.

• 같은 두 수에 비트 논리곱(&)을 적용하면 $1000_{2}=8$ 이 나오므로, 8 은 연산자를 & 로 잘못 본 결과다.
• 비트 논리합(|)을 적용하면 $1110_{2}=14$ 가 되므로, 14 역시 연산자를 혼동한 값이다.

서브루틴 분기 명령은 지정된 어드레스로 분기한 후 그 명령으로 돌아올 수 있도록 복귀 어드레스를 자동으로 저장하는 명령이다. Call 또는 JSR 명령 등으로 구현되는 서브루틴 분기 명령이 유일하게 복귀 가능성을 보장한다.

• 일반 분기 명령은 단순히 지정 어드레스로만 이동하고 돌아오는 메커니즘이 없다.
• 조건부 분기 명령은 조건 만족 여부에 따라 분기한다.
• 강제 인터럽트 명령은 외부 신호나 시스템 이벤트에 의해 강제로 처리루틴으로 분기한다.

주기억장치의 반도체 기억소자 중 읽기와 쓰기를 자유롭게 할 수 있는 것은 RAM이다. ROM은 읽기만 가능하고, EP-ROM(EPROM)은 자외선으로 전체 내용을 지운 후 쓰기가 가능하므로 자유로운 쓰기가 불가능하며, PAL은 논리회로 소자로 기억소자가 아니다. RAM(Random Access Memory)은 휘발성 메모리로 전원이 공급되는 동안 언제든 임의의 위치에 자유롭게 접근하여 읽고 쓸 수 있다는 특징이 있다.

부호화 절대치법은 최상위 비트(MSB)를 부호 비트로 사용하고 나머지 비트는 절대치를 나타낸다. 음수는 부호 비트를 1로 설정한다. 10진수 -7의 절대치는 7이고, 7을 이진수로 표현하면 0111이다. 8비트 표현에서 부호 비트 1을 앞에 붙이면 1 + 0000111 = 10000111이 된다.

입출력 성능이 높은 것부터 나열하면 채널 - DMA - 인터페이스 순이다.

채널은 전용 입출력 프로세서가 전송을 통째로 맡아 처리하므로 성능이 가장 높고, DMA는 CPU를 거치지 않고 기억장치와 직접 자료를 주고받아 그다음이며, 인터페이스는 CPU가 전송 하나하나에 관여해야 하므로 성능이 가장 낮다.

디코더는 일반적으로 AND 게이트와 NOT 게이트를 조합하여 만들 수 있다.

디코더는 입력된 2진 코드의 조합마다 출력 하나만 활성화하는 회로이므로, 입력을 반전시키는 NOT 게이트로 각 변수의 보수를 만들고 그 조합을 AND 게이트로 검출하는 구조를 갖는다.

데이터의 크기는 작은 것부터 Bit - Byte - Word - Field 순이다.

비트는 0과 1을 나타내는 최소 단위이고, 비트 8개가 모여 문자 하나를 나타내는 바이트가 되며, 바이트가 모여 컴퓨터가 한 번에 처리하는 워드를, 워드가 모여 의미를 갖는 자료 항목인 필드를 이룬다.

마이크로프로세서의 주소지정방식 중 짧은 길이의 오퍼랜드로 긴 주소에 접근하려면 간접 주소 지정 방식을 사용한다. 간접 주소 지정은 오퍼랜드에 실제 데이터가 저장된 주소를 가리키는 레지스터나 메모리 위치의 주소를 명시하므로, 짧은 오퍼랜드 필드로도 그것이 가리키는 전체 주소 공간에 접근할 수 있다.

• 직접 주소 지정은 오퍼랜드 자체가 주소이므로 오퍼랜드 크기에 의해 제한된다.
• 레지스터 주소 지정은 레지스터 내용에만 접근한다.
• 즉시 주소 지정은 오퍼랜드 자체가 데이터이므로 요구사항에 맞지 않는다.

전기·전자 부문의 KS 분류기호는 KS C이므로, 전기 부문을 KS B라고 한 설명이 틀렸다.

KS B는 기계 부문에 부여된 분류기호이며, 기본 부문은 KS A, 금속 부문은 KS D로 나눈다.

• SNV가 스위스 규격을 뜻한다는 설명은 옳다.
• 여러 나라가 협의해 심의·규정한 것이 국제규격이라는 정의도 옳다.
• ISO가 국제적으로 통일된 규격의 제정과 보급을 위해 설립된 기구라는 설명도 옳다.

부품 선정 시의 중요사항으로 보기 어려운 것은 부품외형의 색상이다.

부품은 회로가 요구하는 성능·신뢰성과 조달 여건을 기준으로 고르며, 겉모양의 색상은 전기적 특성이나 수명과 관계가 없다.

• 부품의 단가는 제품 원가에 직접 영향을 주는 고려사항이다.
• 납품 조건은 생산 일정과 수급에 직결되는 고려사항이다.
• 부품의 신뢰성은 회로 동작의 안정성을 좌우하는 핵심 고려사항이다.

102K로 표기된 콘덴서의 정전용량은 0.001μF이고 허용오차는 ±10%이다.

숫자 코드 102는 앞 두 자리 10을 유효숫자로, 세 번째 자리 2를 승수(10의 거듭제곱)로 사용하여 $10\times10^{2}=1000\,\mathrm{pF}$을 나타내며, 이는 0.001μF에 해당한다. 문자 K는 허용오차 ±10%를 의미한다.

입력장치와 출력장치로 모두 이용되는 것은 터치스크린이다.

터치스크린은 화면에 정보를 보여 주는 출력 기능과 손가락이나 펜이 닿은 위치를 읽어 들이는 입력 기능을 한 장치에서 함께 수행한다.

• 마우스는 위치와 선택 정보를 넣어 주는 입력 전용 장치이다.
• 플로터는 도면을 그려 내는 출력 전용 장치이다.
• 디지타이저와 스타일러스 펜은 좌표를 읽어 들이는 입력 전용 장치이다.

부품 삽입 구멍이나 비아를 기계적으로 뚫는 공정은 드릴이다.

드릴로 뚫은 구멍은 이후 도금 공정을 거쳐 층간을 잇는 전기적 통로가 되므로, 구멍의 위치와 지름 정밀도가 특히 중요하다.

• 라미네이트는 동박과 절연층을 겹쳐 눌러 붙여 기판을 만드는 공정이다.
• 노광은 빛으로 회로 패턴을 감광막에 전사하는 공정이다.
• 도금은 뚫린 구멍이나 표면에 도체를 입히는 공정이다.

능동 부품의 능동적 기능이라고 볼 수 없는 것은 신호의 중계이다.

능동 부품은 트랜지스터나 IC처럼 외부에서 공급된 전원을 이용해 신호의 크기나 형태를 바꾸는 부품을 말하며, 신호를 그대로 옮겨 주기만 하는 중계는 이러한 능동적 작용에 해당하지 않는다.

• 신호의 증폭은 능동 부품의 대표적 기능이다.
• 신호의 발진은 직류 전원으로부터 교류 신호를 만들어 내는 능동적 기능이다.
• 신호의 변환은 정류·변조처럼 신호의 형태를 바꾸는 능동적 기능이다.

현재 위치를 기준으로 X축, Y축 방향으로 이동하여 좌표를 지정하는 방법은 상대좌표이다. 상대좌표는 이전 점을 기준(0,0)으로 하여 그로부터의 거리와 방향을 입력하는 방식으로, @기호를 붙여 표기한다(@X,Y). 절대좌표는 원점(0,0)을 기준으로 하는 고정된 좌표값이고, 극좌표는 거리와 각도로 표현하며, 원통좌표는 3차원에서 사용되는 방식이다.

KS 규격의 부문별 분류에서 전기·전자에 속하는 분류기호는 KS C이다.

KS는 대상 분야에 따라 알파벳 기호를 붙여 부문을 나누며, 전기·전자는 C로 구분한다.

• KS A는 기본 부문에 해당한다.
• KS B는 기계 부문에 해당한다.
• KS D는 금속 부문에 해당한다.

전자회로 설계 작업 분류에서 1번 배선패턴 설계, 2번 부품표 작성, 3번 부품의 배치는 모두 PCB(인쇄회로기판) 설계 및 제작 단계에 해당하는 반면, 4번 PCB 검사과정은 PCB 제작 후 품질 검증 단계로서 설계 작업이 아닌 제조·검사 공정이다. 따라서 작업 성격이 근본적으로 다르다.

한국산업규격 제도통칙(KS A 0005)은 도면 작성의 기본 원칙과 방법을 규정하는 표준으로, 도면의 크기, 투상법, 작도일반 등 도면 표현 방식에 관한 사항들을 다룬다. 반면 제품의 형상은 도면 표현 방법이 아니라 실제 제품 자체의 물리적 특성으로서, 제도통칙의 규제 대상이 아니며 개별 제품 규격(예: KS B, KS C 등)에서 정의된다. 따라서 제도통칙에서 규정하지 않는 것은 제품의 형상이다.

7세그먼트(FND) 디스플레이가 동작할 때 빛을 내는 소자는 발광 다이오드이다.

FND는 숫자 모양을 이루는 7개의 세그먼트와 소수점을 각각 발광 다이오드로 만들어 두고, 표시하려는 숫자에 해당하는 세그먼트에만 전류를 흘려 숫자나 간단한 문자를 나타낸다.

도면을 사용 목적에 따라 분류하면 제작도(생산 목적), 주문도(구매 목적), 견적도(원가 계산 목적) 등으로 나뉜다. 조립도는 사용 목적에 따른 분류가 아니라 도면의 내용·표현 범위에 따른 분류로, 부품 조립 과정을 나타내는 도면이므로 다른 기준으로 분류된다.

도금 도통 홀과 전기적으로 이어지지 않도록 홀 둘레의 도체를 없앤 영역을 클리어런스 홀(Clearance Hole)이라 한다.

다층 배선판에서는 내층의 전원층·접지층을 홀이 그대로 관통하게 되는데, 이때 접속하지 말아야 할 홀의 둘레만 도체를 제거해 원치 않는 접촉을 막는다.

• 랜드는 부품 리드나 비아와 접속하려고 홀 주위에 남겨 둔 도체 부분이다.
• 억세스 홀은 내층 도체면에 접근할 수 있도록 뚫어 둔 구멍이다.
• 로케이션 홀은 기판의 위치를 잡아 주는 기준 구멍이다.

개인용 컴퓨터를 이용한 CAD에 대한 설명으로 잘못된 것은 상급 시스템을 도입하면 보조 시스템으로서 효과가 없다는 내용이다.

상급 시스템을 갖춘 뒤에도 개인용 컴퓨터 CAD는 자료 입력이나 부분 설계·수정 같은 작업을 나누어 맡아 보조 시스템으로 충분히 활용된다.

• 가격이 저렴해 투자액이 적다는 것은 실제 장점이다.
• 시스템이 간편해 실용화가 쉽다는 것도 실제 장점이다.
• 설계에서 큰 비중을 차지하는 제도 작업에 유리하다는 것도 실제 장점이다.

삼각자의 조합으로 나타낼 수 없는 각도는 130°이다.

제도용 삼각자는 45°-45°-90°와 30°-60°-90° 두 가지이며, 두 자를 붙이거나 겹쳐서 만들 수 있는 각도는 모두 15°의 배수가 된다. 15°, 75°, 90°는 15의 배수이지만 130°는 15로 나누어떨어지지 않아 만들 수 없다.

전자회로설계용 CAD에 해당하는 것은 OrCAD이다.

OrCAD는 회로도 입력에서 PCB 아트워크와 회로 시뮬레이션까지 이어지는 전자 설계 전용 프로그램이다.

• IntelliCAD는 도면 작성 중심의 범용 제도용 CAD이다.
• UniCAD와 FelixCAD 역시 전자회로 전용이 아닌 범용·기구설계용 CAD로 분류된다.

전자 또는 통신기기의 전체적인 동작이나 기능을 블록으로 그려 표시한 도면은 블록선도이다.

블록선도는 각 기능 단위를 네모 상자로 묶고 신호가 흐르는 방향을 화살표로 이어, 장치 전체의 구성을 한눈에 파악할 수 있게 한 도면이다.

• 회로도는 소자와 단자의 연결을 기호로 하나하나 나타낸 도면이다.
• 접속도는 기기나 단자 사이의 접속 관계를 나타낸 도면이다.
• 배선도는 실제 배선의 경로와 배치를 나타낸 도면이다.

라우팅 패턴 굵기는 환경 설정이 아니라 실제 배선 작업 중 트레이싱 도구 사용 시 선택되는 작업 파라미터로, 도면 그리기 전 기본 환경을 구성하는 단계와는 무관하다.

회로도 작성 소프트웨어(예: OrCAD, EAGLE 등)의 환경 설정은 도면 편집 및 표시 관련 기본 구성을 다룬다.

• 도면의 크기는 페이지 설정의 핵심이다.
• 그리드 표시는 배치의 정렬을 위한 필수 표시 요소이다.
• 설계 개체 요소의 색상은 부품·선·텍스트 등의 가시성 및 구분을 위한 표시 설정이다.

회로도 작성 시 고려사항으로 옳은 것은 대각선과 곡선을 가급적 사용하지 않는다는 내용이다.

회로도는 읽는 사람이 연결 관계를 혼동하지 않도록 수평선과 수직선 위주로 그리는 것이 원칙이다.

• 전기적으로 접속되는 곳에는 점선이 아니라 굵은 점을 찍어 표시한다.
• 주회로와 보조회로가 함께 있을 때는 주회로를 중심으로 그린다.
• 신호의 흐름은 좌측에서 우측으로, 위에서 아래로 그린다.

㉠ 은 50, ㉡ 은 150, ㉢ 은 50, ㉣ 은 50 이 들어간다 — 마지막 점이 첫째 점과 같아야 외곽선이 닫힌 도형이 되기 때문이다.

입력된 좌표를 순서대로 따라가면 (50, 50) → (150, 50) 은 X 방향으로 100 만큼 오른쪽으로, (150, 50) → (150, 150) 은 Y 방향으로 100 만큼 위쪽으로 진행한다. 남은 두 점은 X 를 50 으로 되돌린 (50, 150) 과 출발점인 (50, 50) 이어야 하며, 그래야 한 변이 100 인 정사각형 보드 외곽선이 완성된다.

보드 외곽선(Board Outline)은 반드시 시작점으로 되돌아와 닫혀야 그 안쪽이 기판 영역으로 인식된다.

• 네 번째 점을 (150, 150) 으로 다시 주면 이미 지나온 점을 겹쳐 찍는 것이어서 한 변이 만들어지지 않는다.
• 네 번째 점을 (100, 100) 처럼 잡거나 마지막 점을 출발점과 다른 좌표로 주면 선이 열려 외곽선이 성립하지 않는다.

절연 재질로 분리·접착된 표면 도체층을 포함해 3층 이상의 도체 패턴을 갖는 것은 다층 프린트 배선판이다.

다층 구조는 내층에 전원층과 접지층을 따로 둘 수 있어, 복잡한 회로를 좁은 면적에 배선하면서 잡음에도 강한 기판을 만들 수 있다.

• 양면 프린트 배선판은 기판의 앞뒤 두 면에만 도체 패턴이 있다.
• 프린트 회로는 배선판 위에 형성된 회로 자체를 가리키는 일반 용어이다.
• 마더 보드는 다른 기판을 꽂아 확장하는 주기판을 뜻한다.

인쇄회로기판(PCB) 설계는 전기적·기계적 성능과 제조 가능성을 중심으로 진행되는 기술 업무다. 부품 배치는 신호 무결성과 열 방산을 위해 필수적이고, 부품 높이와 배열은 자동화 부착 공정(SMT)의 정확도에 영향을 미치며, 부품 부착 간격은 솔더링 수율과 신뢰성을 결정한다. 반면 부품의 가격은 설계 단계보다 구매·조달 부서에서 다루는 비용 최적화 사항으로, PCB의 배선 패턴·층 구성·신호 경로 등 기술적 설계 고려사항과는 거리가 있다.

제도용지 설명 중 틀린 것은 A1용지보다 B1용지가 작다는 내용이다.

같은 번호끼리 비교하면 B계열이 A계열보다 크다. B1은 728×1030mm, A1은 594×841mm이므로 크고 작음이 반대로 서술되어 있다.

• 제도 용지의 가로와 세로의 비가 $1:\sqrt{2}$라는 설명은 옳다.
• A1용지를 반으로 접으면 A2 크기가 된다는 설명도 옳다.
• B1용지 두 장을 붙이면 B0 크기가 된다는 설명도 옳다.

각종 전자기기, 유무선 통신기기 및 장치의 접속관계를 표시하는 기호는 전기용 기호(KSC0102)에서 규정한다. KSC0102는 전자·전기 회로도에서 전원, 저항, 축전기, 다이오드, 트랜지스터 등 각종 전자부품과 기기, 통신장치 간의 연결 관계를 표현하는 표준 기호를 정의한다.

• 옥내배선용 기호(KSC0301)는 건축 배선도용이다.
• 2값 논리소자 기호(KSX0201)는 논리회로도용이다.
• 시퀀스 기호(KSC0103)는 순서 제어 회로도용이다.

인덕턴스에 의한 리액턴스는 $X_L = 2\pi f L$ 공식으로 구한다. 주어진 값을 대입하면 $X_L = 2\pi \times 10 \times 10^6 \times 0.01 \times 10^{-6} = 2\pi \times 10^6 \times 10^{-8} = 2\pi \times 10^{-2}$이다. $2\pi \approx 6.28$이므로 $X_L = 6.28 \times 10^{-2} = 0.628\text{[Ω]}$이다.

도체의 저항 공식 $R = \rho \frac{L}{A}$를 이용하여 단면적을 구한 후 폭을 계산한다. 주어진 값: $\rho = 1.72 \times 10^{-8}[\Omega \cdot m]$, $R = 1.72 \times 10^{-5}[\Omega]$, $L = 4[cm] = 0.04[m]$, 두께 $t = 2[mm] = 0.002[m]$
저항식을 단면적에 대해 정리하면 $A = \rho \frac{L}{R} = 1.72 \times 10^{-8} \times \frac{0.04}{1.72 \times 10^{-5}} = 1.72 \times 10^{-8} \times \frac{0.04}{1.72 \times 10^{-5}}$이다. 분자·분모에서 $1.72$를 약분하면 $A = 10^{-8} \times \frac{0.04}{10^{-5}} = 10^{-8} \times 0.04 \times 10^{5} = 0.04 \times 10^{-3} = 4 \times 10^{-5}[m^2]$이다.
단면적 $A = \text{폭} \times \text{두께}$이므로 폭 $= \frac{4 \times 10^{-5}}{0.002} = \frac{4 \times 10^{-5}}{2 \times 10^{-3}} = 2 \times 10^{-2}[m] =$이다.

프린트 배선판의 끝부분에 형성된 프린트 콘택트를 뜻하는 것은 Edge Board Contact이다.

기판 가장자리에 줄지어 만든 이 접점은 커넥터에 직접 꽂아 접속하기 위한 것으로, 카드 에지 커넥터와 짝을 이루어 쓰인다.

• Printed Contact는 기판 위에 형성된 접점 전반을 가리키는 일반적 용어이다.
• Grid는 부품과 배선 배치의 기준이 되는 격자를 뜻한다.
• Component Side는 부품이 실장되는 면을 가리킨다.

자동제도의 특징으로 볼 수 없는 것은 완성된 도면의 수정은 불가능하다는 내용이다.

자동제도는 도면을 데이터로 보관하므로 언제든 불러와 수정하고 재사용할 수 있다는 점이 오히려 가장 큰 장점이다.

• 인적자원과 시간을 절약하고 신뢰도가 높다는 것은 실제 장점이다.
• 제조오차를 줄일 수 있다는 것도 실제 장점이다.
• 정밀한 도형이나 곡선이 많은 제도에 효과적이라는 것도 실제 장점이다.

선이나 원주 등을 같은 길이로 분할하는 데 쓰는 제도용구는 디바이더이다.

디바이더는 양쪽 다리 끝이 모두 바늘로 된 기구로, 벌린 간격을 그대로 옮겨 찍어 가며 등분하거나 치수를 다른 곳으로 옮기는 데 사용한다.

• 축척자는 정해진 축척으로 길이를 재거나 그릴 때 쓰는 자이다.
• 형판은 자주 쓰는 도형이나 기호를 본떠 빠르게 그리기 위한 틀이다.
• 자유곡선자는 불규칙한 곡선을 그릴 때 쓰는 자이다.

PCB Design에서 설계 오류를 검사하는 기능은 DRC(Design Rule Check)이다.

DRC는 배선의 폭과 간격, 홀 크기처럼 미리 정해 둔 설계 규칙을 어긴 곳을 자동으로 찾아 알려 주므로, 제작 전에 결함을 걸러 내는 역할을 한다.

• Netlist는 부품과 핀의 연결 관계를 담은 데이터이다.
• Zoom은 화면을 확대·축소하는 보기 기능이다.
• Edit는 도면 요소를 편집하는 일반 기능이다.

집적도에 의한 IC 분류로 옳은 것은 VLSI가 10,000 소자 이상이라는 설명이다.

집적도는 SSI → MSI → LSI → VLSI 순으로 높아지며, 나머지 보기들은 각 등급에 다른 등급의 소자 수 범위가 붙어 있어 서로 어긋난다.

신호 패턴 사이의 간격을 증가시키면 크로스토크를 감소시키고, 고속 신호나 민감한 신호에 차폐(shielding)를 행하면 전자기 간섭으로부터 보호할 수 있어 신호 무결성과 노이즈 제어의 핵심 기법이다.

PCB 패턴 설계에서는 신호 무결성, 노이즈 저감, 제조 안정성을 고려해야 한다.

• 패턴을 가늘고 길게: 오류로, 패턴은 저항을 줄이기 위해 굵고 짧게 설계하는 것이 원칙이다.
• 다점 접지방식: 오류로, 접지점은 단일점 접지(single-point grounding) 또는 제한된 지점으로 통합하여 루프를 최소화해야 하며, 다점 접지는 그라운드 루프를 야기해 노이즈를 증가시킨다.
• 기판을 하나로 통합: 오류로, 아날로그·디지털·고주파 회로 등 특징이 다른 경우 기판을 분리하거나 구역을 명확히 분할하여 상호 간섭을 방지해야 한다.