13년 2회차

두 다이오드의 애노드가 입력 A·B 쪽, 캐소드가 공통 출력 C 에 모이고 저항이 (−) 전원으로 내려가 있으므로, 이 회로는 정논리 OR 로 동작한다.

A 와 B 중 하나라도 높은 준위(1)가 되면 그 다이오드가 순방향 도통해 C 가 그 입력 전위까지 끌려 올라가고, 둘 다 낮은 준위(0)이면 저항을 통해 (−) 전원 쪽으로 끌려 내려가 C 는 0 이 된다. 곧 $C = A + B$ 이다.

왼쪽에 함께 그려진 계단 파형이 위 준위를 1, 아래 준위를 0 으로 잡은 정논리 규약임을 알려 준다.

• AND 로 동작하려면 다이오드 방향이 반대(캐소드가 입력 쪽)이고 저항이 (+) 전원 으로 올라가 있어야 하는데, 그림은 정확히 그 반대다.
• 같은 회로라도 낮은 준위를 1 로 보는 부논리로 읽으면 AND 가 되지만, 그림의 파형 표시가 위 준위를 1 로 정의하고 있어 부논리로 읽을 근거가 없다.

AND 게이트의 출력은 두 파형이 동시에 5[V](=1)인 구간에서만 높아지므로, 시작점~a 구간과 d~e 구간에만 펄스가 있는 파형이 답이다.

그림에서 A 는 시작~a, b~c, d~e, f 이후 가 5[V] 이고, B 는 시작~b, d~f 가 5[V] 이다. 두 파형을 구간마다 곱하면 시작~a 에서 1·1=1, a~b 는 0·1=0, b~c 는 1·0=0, c~d 는 0·0=0, d~e 는 1·1=1, e~f 는 0·1=0, f 이후는 1·0=0 이 된다.

• 시작~b 와 d~f 가 높은 파형은 B 파형을 그대로 옮겨 놓은 것이다.
• 시작~c 와 d 이후 끝까지가 높은 파형은 둘 중 하나만 1 이어도 1 이 되는 OR 의 결과다.
• a~c 와 e~f 가 높은 파형은 두 입력이 함께 1 인 구간을 빗나가 있어 AND 출력이 될 수 없다.

트라이액은 게이트에 트리거 신호를 인가해 온(On)/오프(Off)로 스위칭하는 소자이므로, 게이트 전압을 연속적으로 가변하여 부하전류의 크기를 조절하는 용도로는 사용하지 않는다.

부하전류의 크기 자체를 조절하려면 위상제어 등 별도의 방식이 필요하며, 트라이액 자체는 전류를 단속(통전/차단)하는 역할만 한다.

• 양방향으로 전류를 흘릴 수 있는 쌍방향성 소자라는 설명은 트라이액의 기본 특성이다.
• 교류 전력 제어에 사용된다는 설명도 트라이액의 대표적 용도이다.
• 게이트에 (+) 또는 (-) 극성의 트리거로도 통전시킬 수 있다는 설명 역시 트라이액의 특성이다.

트랜지스터의 전류 이득(hFE)은 접합부 온도가 증가하면 오히려 커지는 특성이 있으므로, 온도가 오르면 전류 이득이 감소한다는 설명은 옳지 않다.

이는 온도 상승에 따라 소수 캐리어의 농도가 늘어나면서 나타나는 현상으로, 온도 변화에 따른 트랜지스터 동작의 대표적인 특징이다.

• 트랜지스터가 전류를 증폭하는 소자라는 설명은 기본 정의에 해당한다.
• 전류 이득을 hFE 기호로 표기하고, 이 값이 컬렉터 전류에 따라 달라진다는 설명도 트랜지스터의 실제 특성이다.

세 입력이 각각 저항을 거쳐 반전 입력 마디 한 점에 모이고 $R_f$ 가 출력에서 그 마디로 되먹임되므로 반전 가산 회로이며, $R>R_f$ 라는 조건 때문에 이득이 1 보다 작은 감쇄기로 동작한다.

그림에서 $e_1$·$e_2$·$e_3$ 는 $R_1$·$R_2$·$R_3$ 를 지나 −A 로 표시된 증폭기의 입력 마디에서 하나로 합쳐지고, 출력 $e_o$ 에서 $R_f$ 를 통해 같은 마디로 되돌아온다.

가상 접지를 적용해 마디에서 전류를 더하면 $e_o = -R_f\left(\dfrac{e_1}{R_1}+\dfrac{e_2}{R_2}+\dfrac{e_3}{R_3}\right)$ 이고, $R_1=R_2=R_3=R$ 이므로 $e_o = -\dfrac{R_f}{R}(e_1+e_2+e_3)$ 가 된다. 여기에 $R>R_f$ 를 넣으면 $\dfrac{R_f}{R}<1$ 이므로 세 입력의 합이 작아져 출력된다.

• 증폭이 되려면 되먹임 저항이 입력 저항보다 커서 $R_f/R>1$ 이어야 하는데, 주어진 조건은 그 반대다.
• 차동 동작은 (+) 단자와 (−) 단자에 신호를 나누어 넣어 두 입력의 차를 취하는 구조인데, 그림은 세 신호가 모두 같은 반전 입력 마디로 들어가 합이 된다.

출력은 아래쪽 첨두가 +2[V]에 고정되고 위쪽이 +5[V]까지 올라가는 구형파가 되므로, 밑변이 2[V] 선에 놓이고 위아래 폭이 3[V]인 파형이 맞다.

회로는 신호 경로에 직렬 콘덴서 C가 있고, 출력 단자와 접지 사이에 다이오드 D와 2[V] 전지가 직렬로 연결된 기준 전압이 있는 클램퍼(직류 재생 회로)다. 그림의 D는 캐소드를 나타내는 막대가 위쪽 출력 단자 쪽, 애노드인 삼각형이 아래쪽 2[V] 전지 쪽에 있다.

따라서 출력이 2[V]보다 낮아지려 하면 D가 도통해 더 내려가지 못하므로 아래쪽 첨두가 $+2[\mathrm{V}]$에 클램프된다. 콘덴서는 파형의 모양과 진폭을 그대로 전달하므로 입력의 진폭 3[V]가 유지되어 $2[\mathrm{V}] \sim 2+3=5[\mathrm{V}]$ 사이를 오간다.

• 0[V]에서 3[V]까지 흔들리는, 입력과 똑같은 모양의 파형: 2[V] 기준 전지의 클램프 작용이 전혀 반영되지 않은 결과다.
• 0[V] 선을 중심으로 위아래로 걸친 파형: 콘덴서의 직류분 제거만 생각하고 다이오드가 만드는 직류 되돌림을 빠뜨린 결과다.

부궤환 증폭기는 $|1-A\beta| \gt 1$인 상태를 뜻하므로, $|1-A\beta| \lt 1$일 때를 말한다고 한 설명이 일반적 특성에 어긋난다.

그림은 입력 $e_i$가 위쪽의 증폭회로 A를 거쳐 출력 $e_o$로 나가고, 출력의 일부가 아래쪽 궤환회로 β를 통해 입력으로 되돌아오는 구성이다. 이때 전체 이득은 $A_f=\dfrac{A}{1-A\beta}$가 된다.

되돌아온 신호가 입력과 역위상이면 분모 $|1-A\beta|$가 1보다 커져 이득이 오히려 줄어드는 대신, 그 감소 비율만큼 여러 특성이 개선된다.

• $A\beta \gg 1$이면 $A_f \approx -\dfrac{1}{\beta}$가 되어 A의 변동에 둔감해지므로 주파수 특성과 이득 안정도가 좋아진다.
• 증폭기 내부에서 생긴 비직선 일그러짐과 잡음도 같은 비율 $|1-A\beta|$로 나뉘어 줄어든다.

전자 유도로 생기는 유도 기전력의 방향을 정하는 법칙은 렌츠의 법칙이다.

유도 기전력은 코일을 지나는 자속의 변화를 방해하는 방향으로 생긴다는 것이 이 법칙의 내용이며, 패러데이 법칙의 식 앞에 붙는 (−) 부호가 바로 이 방향성을 나타낸다.

• 패러데이 법칙은 기전력의 크기가 자속의 시간 변화율에 비례한다는 법칙이다.
• 앙페르의 법칙은 전류가 만드는 자기장의 방향과 세기를 다룬다.
• 플레밍의 오른손 법칙은 자기장 속에서 도체가 움직일 때 생기는 기전력의 방향을 손가락으로 찾는 방법이다.

전류의 흐름을 방해하는 소자는 저항이며, 방해하는 정도를 저항값 옴[Ω]으로 나타낸다.

회로에서는 전류를 제한하거나 필요한 전압 강하를 얻기 위해 사용하며, 옴의 법칙에 따라 같은 전압에서 저항이 클수록 흐르는 전류는 작아진다.

• 전압과 전류는 소자가 아니라 회로의 상태를 나타내는 물리량이다.
• 콘덴서는 전하를 축적했다가 방출하는 소자로, 직류를 막고 교류를 통과시키는 역할을 한다.

정보를 부호화(디지털 코드화)하여 전송하는 변조 방식은 PCM(펄스 부호 변조)이다.

PCM은 아날로그 신호를 표본화 → 양자화 → 부호화의 단계를 거쳐 0과 1의 이진 부호로 바꾸므로, 잡음에 강하고 중계할 때 원래 파형을 그대로 재생할 수 있다.

• PAM은 펄스의 진폭에, PWM은 펄스의 폭에 정보를 싣는 아날로그 펄스 변조이다.
• PPM은 펄스가 나타나는 시간 위치를 변화시키는 방식으로, 역시 부호화 과정을 거치지 않는다.

전압 이득(dB)은 $G_v = 20\log_{10}(A_v)$ 공식으로 계산된다. 여기서 $A_v$는 전압 증폭도이다. $A_v = 20$을 대입하면 $G_v = 20\log_{10}(20) = 20 \times 1.301 = 26.02 \approx 26[\text{dB}]$이다. 따라서 전압 이득은 26[dB]이다.

이상적인 연산증폭기는 동상신호(공통 모드 신호)를 완전히 제거할 수 있어야 하므로 동상신호제거비(CMRR)가 무한대에 가까워야 하며, 이 값이 0이라는 설명은 이상적 특성과 반대된다.

CMRR이 0이라면 오히려 동상신호를 전혀 제거하지 못한다는 뜻이 되어 이상적 증폭기의 조건을 만족하지 못한다.

• 입력저항이 무한대라는 설명은 이상적 연산증폭기의 표준 조건이다.
• 입력 오프셋 전압이 0이라는 설명도 이상적 특성에 해당한다.
• 오픈 루프(개루프) 전압이득이 무한대라는 설명 역시 이상적 조건 중 하나이다.

쌍안정 멀티바이브레이터는 두 트랜지스터가 서로 반대 상태(한쪽 On일 때 다른 쪽 Off)를 유지하는 회로이므로, 두 트랜지스터가 동시에 On 된다는 설명은 옳지 않다.

입력 트리거 펄스가 들어올 때마다 두 트랜지스터의 On/Off 상태가 서로 바뀌면서 플립플롭 동작을 한다.

• 구형파를 발생시키는 회로라는 설명은 멀티바이브레이터의 일반적 특징이다.
• 입력 펄스 2개마다 출력 펄스 1개를 얻는다는 설명도 쌍안정형(플립플롭)의 분주 동작과 일치한다.
• 플립플롭 회로라는 설명 자체가 쌍안정 멀티바이브레이터의 정의에 해당한다.

변조도가 100%를 넘는 과변조 상태의 전파를 수신하면 복조된 음성파가 심하게 일그러진다.

포락선이 0 아래로 내려갈 수 없어 파형의 아래쪽이 잘려 나가기 때문에 원래 신호 모양이 복원되지 않고, 잘린 부분에서 생긴 고조파가 인접 채널에 방해를 주기도 한다.

• 음성파 출력이 커지거나 전력이 작아진다는 것은 과변조를 나타내는 현상이 아니다.
• 검파기 과부하는 수신 입력 자체가 지나치게 클 때 생기는 문제로, 과변조의 대표 증상인 파형 일그러짐과는 원인이 다르다.

J와 K가 모두 1인 상태에서 클록펄스가 들어오면 JK 플립플롭의 출력은 직전 상태의 반대로 반전(토글)된다.

이 토글 동작 덕분에 클록 두 개마다 출력이 한 주기를 이루므로, JK 플립플롭은 2분주 회로나 계수기(카운터)를 구성하는 기본 소자로 쓰인다.

• J=1, K=0이면 출력은 1로 세트되고, J=0, K=1이면 출력은 0으로 리셋된다.
• J와 K가 모두 0이면 이전 출력이 그대로 유지되어 변함이 없다.

순서도는 표현하는 상세 정도에 따라 시스템 순서도·일반 순서도·세부 순서도로 나누며, 실체 순서도(entity flowchart)라는 종류는 존재하지 않는다.

“실체(entity)”는 데이터베이스 모델링에서 개체를 가리킬 때 쓰는 용어로, 순서도의 분류 명칭으로는 사용되지 않는다.

• 시스템 순서도는 업무 전체의 자료 흐름과 처리 과정을 큰 틀에서 보여 준다.
• 일반 순서도는 프로그램의 처리 개요를, 세부 순서도는 명령 단위까지의 처리 과정을 자세히 나타낸다.

마지막 단계가 $EAC \leftarrow AC+MBR$, 즉 누산기의 값과 기억장치에서 읽어온 값을 더해 누산기로 되돌리는 동작이므로 덧셈(ADD) 명령의 실행 주기다.

단계를 따라가면 $t_0$에서 MAR ← MBR(AD)로 명령어의 번지부를 번지 레지스터에 옮기고, $t_1$에서 MBR ← M으로 그 번지의 기억장치 내용을 버퍼 레지스터로 읽어 온다.

이어서 $t_2$에서 $AC+MBR$의 결과를 EAC에 넣는데, EAC는 끝자리 올림 E와 누산기 AC를 합친 것이므로 자리올림까지 포함한 덧셈 결과가 누산기에 남는다.

• 로드나 스토어라면 가산 없이 $AC \leftarrow MBR$ 또는 $M \leftarrow AC$ 형태의 단순 전송만 나타난다.
• 뺄셈이라면 보수를 취해 더하는 단계($\overline{MBR}$과 1의 가산)가 들어가야 하는데 그런 단계가 없다.

고정 소수점 표현에서 음수를 나타낼 때는 2의 보수 방법을 가장 널리 사용한다.

2의 보수를 쓰면 뺄셈을 덧셈 회로로 처리할 수 있고 0의 표현도 하나뿐이어서, 정수 연산이 간단하고 빠르다는 장점이 있다.

• 부호·지수부·가수부로 구성되고 매우 크거나 작은 수를 표현하기 편리한 것은 부동 소수점 표현이다.
• 연산이 복잡하고 시간이 오래 걸리는 것도 부동 소수점의 특징이며, 고정 소수점은 그 반대이다.

2진수 100100을 2의 보수로 변환하면 011100이 된다.

먼저 각 비트를 반전시켜 1의 보수를 구하면 $100100 \rightarrow 011011$이 되고,
여기에 1을 더하면 $011011 + 1 = 011100$이 되어 2의 보수가 완성된다.

BCD 코드 0001 1001 0111을 10진수로 바꾸면 197이 된다.

BCD(2진화 10진) 코드는 4비트씩 끊어 하나의 십진 숫자를 나타내므로, $0001=1,\ 1001=9,\ 0111=7$이 되어 이를 순서대로 이어 붙이면 197이 된다.

맵의 1을 묶으면 $Y=\overline{A}\,\overline{B}+D$가 되므로, A와 B에 각각 부정 막대가 붙고 D는 부정 없이 더해진 식이 맞다.

먼저 CD=01 열과 CD=11 열이 위에서 아래까지 모두 1이다. 두 열의 공통 조건은 $D=1$뿐이므로 8칸이 하나로 묶여 D 항이 나온다.

남은 1은 AB=00 행에만 있고 그 행은 네 칸이 모두 1이므로, 이 행을 통째로 묶으면 $\overline{A}\,\overline{B}$가 된다. 두 묶음을 더해 $Y=\overline{A}\,\overline{B}+D$이다.

• D에 부정 막대가 붙은 식들: 1로 가득 찬 두 열은 $D=1$인 열이므로 $\overline{D}$가 될 수 없다.
• A와 B 가운데 한쪽만 부정한 항: AB=01·11·10 행에서는 CD=00·10 칸이 모두 0이어서 $\overline{A}\,\overline{B}$ 이외의 조합으로는 맵이 재현되지 않는다.

객체 지향 언어에 속하지 않는 것은 COBOL이다.

COBOL은 사무 처리용으로 만들어진 절차 지향(구조적) 언어로, 클래스·상속·다형성 같은 객체 지향 개념을 기본 문법으로 갖추고 있지 않다.

• Delphi와 Power Builder는 객체 지향 개념을 바탕으로 하는 비주얼 개발 도구용 언어이다.
• JAVA는 모든 코드를 클래스 단위로 작성하는 대표적인 객체 지향 언어이다.

C 언어의 관계연산자가 아닌 것은 <<이다.

<<는 비트를 왼쪽으로 밀어내는 시프트 연산자로, 한 자리 밀 때마다 값이 2배가 되는 비트 단위 연산에 쓰인다.

• >=와 >는 두 값의 대소를 비교해 참·거짓을 돌려주는 관계연산자이다.
• ==는 두 값이 같은지를 비교하는 관계연산자이며, 값을 넣는 대입 연산자 =와는 구분된다.

번지가 지정된 기억장치의 내용(데이터)이 중앙처리장치로 옮겨질 때 지나는 통로는 데이터 버스이다.

데이터 버스는 읽기와 쓰기에 모두 쓰이는 양방향 통로이며, 한 번에 옮길 수 있는 비트 수(버스 폭)가 컴퓨터의 처리 능력을 좌우한다.

• 어드레스 버스는 몇 번지에 접근할지를 알려 주는 단방향 통로이다.
• 제어 버스는 읽기·쓰기, 인터럽트 같은 제어 신호를 주고받는 통로로, 데이터 값 자체를 나르지는 않는다.

채널은 CPU를 대신해 입출력을 전담하는 장치이며, 그 종류는 셀렉터 채널·멀티플렉서 채널·블록 멀티플렉서 채널로 구분한다.

멀티플렉서 채널은 저속 장치 여러 대를 바이트 단위로 번갈아 처리하고, 블록 멀티플렉서 채널은 고속 장치를 블록 단위로 나누어 동시에 다루므로 이 두 명칭으로 이루어진 묶음이 옳다.

• “다이렉트 채널”은 채널의 분류 명칭이 아니며, CPU를 거치지 않는 전송은 DMA라고 부른다.
• “스트로브(strobe) 채널”도 존재하지 않는 명칭으로, 스트로브는 데이터가 유효함을 알리는 타이밍 신호를 가리킨다.

가상기억장치는 주기억장치가 프로그램이 요구하는 주소공간보다 작아도, 보조기억장치의 일부를 빌려 써서 큰 기억장치를 가진 것과 같은 효과를 내게 하는 기법이다.

프로그램을 페이지나 세그먼트로 나누어 당장 필요한 부분만 주기억장치에 올리고 나머지는 보조기억장치에 두었다가 교체해 들여오며, 목적은 기억 용량의 확장이지 속도 향상이 아니다.

• 기억장치를 분할하는 것 자체는 기억장치 관리 기법의 하나일 뿐, 가상기억장치의 정의는 아니다.
• 자료를 미리 주기억장치에 넣어 두거나 한 번에 많이 가져오는 것은 속도 차를 메우기 위한 캐시·버퍼의 개념이다.

주기억장치와 주변장치 사이의 전송 속도 차이를 해결하기 위해 데이터를 임시로 저장하는 고속 기억장치는 버퍼(Buffer)이다. 버퍼는 속도가 빠른 CPU와 느린 주변장치 사이에서 속도 불일치를 완충시켜주는 임시 저장소 역할을 한다. Address는 메모리 주소를 지칭하고, Channel은 입출력 경로, Register는 CPU 내부의 고속 저장소로 용도가 다르다.

능동 부품이 아닌 것은 저항이다.

능동 부품은 외부 전원을 받아 신호를 증폭하거나 정류·스위칭할 수 있는 부품을 말하며, 저항은 전력을 소비하면서 전류를 제한할 뿐이므로 수동 부품으로 분류한다.

• 다이오드는 한쪽 방향으로만 전류를 흘려 정류 작용을 하는 능동 부품이다.
• 트랜지스터와 집적회로는 증폭·스위칭 기능을 갖춘 대표적인 능동 부품이다.

표면에 찍힌 223은 $22\times10^{3}\,\mathrm{pF}$를 뜻하므로 용량은 0.022[μF]다.

그림은 두 가닥의 리드가 달린 원판형 세라믹 콘덴서이고 몸체에 223K가 인쇄되어 있다. 3자리 숫자 표기는 앞 두 자리가 유효숫자, 끝 자리가 10의 거듭제곱(단위는 pF)이며 뒤의 영문자는 허용오차를 뜻한다.

따라서 $22\times10^{3}=22{,}000\,\mathrm{pF}$이고, $1\,\mathrm{\mu F}=10^{6}\,\mathrm{pF}$이므로 $\dfrac{22{,}000}{10^{6}}=0.022\,\mathrm{\mu F}$가 된다. 끝의 K는 ±10[%]의 허용오차다.

• 0.22[μF]: 끝자리 3을 $10^{4}$로 잘못 적용해 10배 크게 잡은 값이다.
• 22[μF]·220[μF]: 앞 두 자리를 pF가 아니라 곧바로 μF로 읽어 $10^{3}$배 이상 크게 잡은 값이다.

실리콘 제어 정류소자(SCR)는 다이오드 기호(삼각형과 막대)에 게이트 리드가 하나 더 비스듬히 붙은 기호이므로, 캐소드 막대 쪽에서 선이 하나 더 뻗어 나온 기호가 맞다.

SCR은 애노드·캐소드에 게이트를 더한 3단자 사이리스터다. 해당 기호에서 여분의 선은 캐소드를 나타내는 세로 막대에 붙어 위쪽으로 비스듬히 나가 있는데, 이 게이트에 신호를 주어야 도통이 시작된다는 뜻이다.

• 원 안에 삼각형과 막대만 들어 있는 기호: 게이트가 없어 제어 기능이 없는 반도체 정류기다.
• 원 안에 세로 막대와 화살표 달린 리드가 있는 기호: 이미터 화살표가 보이는 트랜지스터다.
• 곧은 극판과 휜 극판이 마주 보는 기호: 극성이 있는 콘덴서다.

도면의 축소·확대와 복사 작업, 복사도면의 취급 편의를 위해 두는 것은 비교 눈금이므로, 도면 위쪽 윤곽선에 짧은 눈금선이 촘촘히 새겨진 자 모양을 가리킨 부분이 맞다.

그림의 그 자리에는 일정 간격의 가는 눈금이 줄지어 그어진 눈금자가 윤곽선에 붙어 있다. 복사하거나 마이크로필름으로 축소·확대했을 때 치수가 얼마나 변했는지를 이 눈금으로 곧바로 확인할 수 있다.

• 오른쪽 아래의 칸이 나뉜 직사각형 표: 도면 번호·명칭·척도 등을 적는 표제란이다.
• 도면 모서리의 굵은 직각 표시: 용지를 자르는 위치를 나타내는 재단 마크다.
• 왼쪽 변을 A·B·C·D로 나누어 표시한 부분: 도면 안의 위치를 지시하기 위한 구역(구분) 기호다.

거리와 각도로 점의 위치를 나타내는 좌표계는 극좌표계이다.

기준점에서 얼마나 떨어져 있고 어느 방향인지를 거리와 각도 한 쌍으로 입력하므로, 비스듬한 방향의 배선이나 일정 각도로 놓인 부품을 배치할 때 편리하다.

• 절대좌표계와 상대좌표계는 원점 또는 직전 점을 기준으로 한 X, Y 값으로 위치를 지정한다.
• 사용자좌표계는 작업에 맞게 원점과 축 방향을 새로 정해 쓰는 좌표계이다.

탄소막을 이용해 도체의 전기적인 흐름을 방해하는 소자는 저항이다.

세라믹 같은 절연체 막대 표면에 탄소 피막을 얇게 입히고 그 두께와 나선 홈의 길이로 저항값을 맞추는 것이 탄소 피막 저항이며, 색띠로 저항값과 허용오차를 표시한다.

• 트랜지스터는 신호를 증폭하거나 스위칭하는 능동 소자이다.
• 탄탈 콘덴서는 전하를 축적하는 극성 콘덴서이고, 트랜스포머는 전압을 올리거나 내리는 소자이다.

회로도(스키매틱)를 그리는 단계에서 하지 않는 일은 거버(Gerber) 데이터 출력이다.

거버 데이터는 기판 제작용 필름을 뜨기 위한 PCB 아트워크의 최종 산출물이므로, 부품 배치와 배선을 마친 레이아웃 단계에서 만들어진다.

• Footprint 입력은 회로 기호마다 실제 부품의 실장 형상을 지정하는 작업으로 회로도 단계에서 한다.
• Netlist 생성과 ERC(전기적 규칙 검사)도 회로도를 PCB 설계로 넘기기 전에 수행하는 작업이다.

1020×1220 원판에서 404×507 규격을 잘라내면 최대 6장을 얻을 수 있다.

1020 쪽에 507을, 1220 쪽에 404를 맞추어 놓으면 $1020 \div 507 = 2.01\cdots$이므로 2장, $1220 \div 404 = 3.01\cdots$이므로 3장이 들어가 $2 \times 3 = 6$장이 된다.

방향을 돌려 1020 쪽에 404를, 1220 쪽에 507을 맞추면 $1020 \div 404 = 2.52\cdots$, $1220 \div 507 = 2.40\cdots$로 각각 2장씩만 들어가 $2 \times 2 = 4$장에 그친다. 이처럼 배치 방향을 바꿔 가며 몫의 정수 부분을 비교해 더 많이 나오는 쪽을 택한다.

CAD 시스템의 입력장치가 아닌 것은 플로터이다.

플로터는 완성된 도면을 펜이나 잉크로 큰 용지에 그려 내보내는 출력장치로, 프린터와 함께 작업 결과를 사람에게 전달하는 역할을 맡는다.

• 키보드는 명령어와 좌표·수치를 직접 입력하는 장치이다.
• 디지타이저는 판 위의 위치를 좌표로 읽어 들이고, 라이트 펜은 화면의 점을 직접 지정해 도형을 입력한다.

인쇄회로기판(PCB)은 대량 생산을 전제로 할 때 원가 절감 효과가 크므로, 소량 다품종 생산인 경우에는 오히려 제조 단가가 높아진다.

따라서 소량 다품종 생산인 경우 제조 단가가 낮아진다는 설명은 PCB의 실제 특징과 반대된다.

• 소형·경량화에 기여한다는 설명은 PCB의 대표적인 장점이다.
• 제품의 균일성과 신뢰성이 높다는 설명도 PCB의 실제 특징이다.
• 제조의 표준화·자동화를 이룰 수 있다는 설명 역시 PCB 생산의 특징이다.

고밀도 배선이나 차폐가 필요할 때 쓰는 적층 형태의 기판은 다층면(다층) PCB이다.

절연층과 도체층을 여러 겹으로 쌓고 비아 홀로 층 사이를 잇기 때문에 배선을 촘촘히 넣을 수 있고, 안쪽에 전원층·접지층을 두어 잡음 차폐 효과까지 얻는다.

• 단면 PCB는 한쪽 면에만 배선이 있어 비교적 간단한 회로에 쓰인다.
• 양면 PCB는 앞뒤 두 면을 쓰지만 고밀도 배선과 차폐에는 한계가 있으며, “바이폴라 PCB”는 기판의 분류 명칭이 아니다.

도면을 사용 목적에 따라 분류하면 계획도·주문도·승인도·제작도·견적도·설명도가 된다.

각각 설계 구상, 주문 의뢰, 승인 요청, 현장 제작, 견적 산출, 구조 설명이라는 쓰임새에 따라 이름이 붙은 것이다.

• 스케치도·원도·복사도는 도면이 만들어진 형태와 성질에 따른 분류이다.
• 조립도·공정도·부품도·접속도·배선도·배치도는 도면에 담긴 내용에 따른 분류이다.

회로도에서 실선으로 잇는 것은 물리적으로 붙어 있는 부분이 아니라 전기적으로 접속된 부분이다. 전선으로 도통되는 신호 경로만 실선으로 잇고, 연동 스위치처럼 기계적·물리적으로만 묶여 있는 부분은 파선(점선)으로 나타낸다.

따라서 물리적으로 연결된 것을 실선으로 그린다는 설명은 회로도 작성 규칙과 어긋난다. 회로도는 부품의 실제 배치나 기구적 결합이 아니라 전기적 접속 관계를 나타내는 그림이기 때문이다.

나머지는 모두 지켜야 할 규칙이다.

• 선의 교차는 가능한 한 적게 하고, 대각선과 곡선 대신 직선 위주로 그려 도면을 읽기 쉽게 한다.
• 부품과 접속은 임의로 그리지 않고 정해진 기호(symbol)와 문자로 통일해 표기한다.

회로도면의 디자인 → 부품의 참조번호 지정 → 도면의 오류검사 → 설계도면의 저장 순서로 진행하는 것이 일반적인 설계 절차다.

먼저 회로를 구성하는 도면 디자인 작업을 마친 뒤에 각 부품에 참조번호(레퍼런스 디자이터)를 부여하고, 이어서 오배선이나 미접속 여부를 점검하는 오류검사를 거쳐 마지막으로 완성된 도면을 저장한다.

점과 선(모서리) 정보만으로 형상을 나타내어 데이터 구조가 가장 간단하고 처리 속도가 빠른 것은 와이어프레임 모델링이다.

대신 면과 부피 정보가 없어 은선 제거나 단면·질량 계산을 할 수 없고, 보는 방향에 따라 형상이 모호하게 해석될 수 있다.

• 서피스 모델링은 면 정보를 포함해 은선 처리와 가공 데이터 생성이 가능하다.
• 솔리드 모델링은 부피·질량 등 물리적 성질까지 다루어 데이터량이 가장 많다.
• CSG 모델링은 기본 입체의 조합 연산으로 형상을 만드는 솔리드 표현 방식이다.

제도 기구를 쓰지 않고 프리핸드로 그린 도면을 가리키는 말은 스케치도다.

제시된 지문은 "제품이나 장치 등을 그리거나 도안할 때, 필요한 사항을 제도 기구를 사용하지 않고 프리핸드(freehand)로 그린 도면"이다. 즉 작도 기구 없이 손으로 그렸다는 점이 정의의 핵심이다.

• 원도: 제도 용지에 기구를 써서 정식으로 작성한 최초의 도면으로, 복사의 원본이 된다.
• 트레이스도: 원도 위에 트레이싱지를 대고 그대로 옮겨 그린 도면이다.
• 복사도: 원도나 트레이스도를 복사해 만든 도면이다.

PSR 인쇄는 도금이 아니라 솔더 레지스트를 입히는 인쇄 공정이다.

PSR(Photo Solder Resist)는 납땜할 랜드만 남기고 패턴 위에 감광성 절연 잉크를 인쇄·노광·경화시켜 보호 피막을 만드는 작업으로, 금속을 전착시키는 단계가 전혀 없다.

반면 전해 동 도금과 전해 땜납 도금은 전기분해로 동과 땜납을 기판에 입히는 전형적인 도금 작업이고, 외층부식은 이때 입힌 땜납층을 내식막으로 삼아 곧바로 이어지는 외층 패턴 형성 단계여서 도금 공정과 한 묶음으로 다루어진다.

1밀(mil)은 1/1000 인치(0.001 inch)에 해당하는 길이 단위다.

CAD 시스템에서는 미세한 배선 폭이나 부품 간격을 표시할 때 인치 단위 대신 밀 단위를 자주 사용하며, $1\ \mathrm{mil} = 0.001\ \mathrm{inch} = 0.0254\ \mathrm{mm}$로 환산된다.

배선을 설계할 때는 배선 상호간의 유도와 간섭이 가급적 적게 되도록 배치하는 것이 중요하다.

다음과 같은 설명은 배선 설계 원칙과 맞지 않는다.

• 신호 통로가 되는 배선을 될 수 있는 대로 길게 하라는 설명은 오히려 최단 경로로 배선해야 한다는 원칙과 반대다.
• 오접속 방지와 보수·점검의 편의는 배선 설계에서 반드시 고려해야 할 사항이지, 고려할 필요가 없는 사항이 아니다.

실물보다 작게 그리는 척도는 축척이라고 한다.

척도는 실제 길이에 대한 도면상 길이의 비율로, 실물과 같은 크기면 현척(실척), 실물보다 크게 그리면 배척, 실물보다 작게 그리면 축척으로 구분한다. NS는 비례척이 아닌 도면이라는 뜻으로 쓰인다.

12kΩ ±5% 저항의 색 띠는 갈색-적색-주황색-금색 순으로 나타낸다.

앞 두 자리 숫자는 1과 2이므로 각각 갈색(1)과 적색(2)이고, 승수는 $10^3$이므로 세 번째 띠는 주황색이다.

마지막 오차 띠는 허용오차 ±5%를 나타내는 금색이다.

극성을 갖는 콘덴서는 전해 콘덴서다.

전해 콘덴서는 내부에 전해액을 사용해 큰 정전용량을 얻는 대신 양극과 음극이 정해져 있어 극성을 지켜 연결해야 한다.

세라믹 콘덴서나 마일러 콘덴서, 반고정 세라믹 콘덴서는 모두 극성이 없는 무극성 소자다.

제품의 전체적인 순서와 상태, 각 부품 간의 관련을 나타내는 도면은 조립도다.

조립도는 복잡한 구조를 이해하기 쉽도록 여러 부품이 어떻게 결합되는지를 종합적으로 보여주는 도면으로, 특정 부분만을 확대해 나타내는 상세도나 일부 조립 상태만 다루는 부분조립도와 구분된다.

제조 공정의 흐름을 나타내는 공정도와도 성격이 다르다.

EX-OR 게이트는 OR 기호의 입력 쪽 곡선을 한 겹 더 그리고 출력에는 작은 원을 붙이지 않은 기호이므로, 입력변이 이중 곡선으로 그려진 기호가 맞다.

OR 기호는 입력 쪽이 안으로 휘고 출력 쪽이 뾰족한 방패 모양이다. 여기에 입력 쪽 곡선을 한 줄 더 겹치면 배타적 논리합이 되며, 두 입력이 서로 다를 때만 출력이 1이 된다($Y=A\oplus B$).

• 뒤가 곧고 앞이 반원이며 출력에 작은 원이 붙은 기호: NAND 게이트다.
• 삼각형 끝에 작은 원이 붙고 입력이 하나뿐인 기호: NOT(인버터)이다.
• OR 모양이면서 입력 쪽 곡선은 한 겹이고 출력에 작은 원만 붙은 기호: NOR 게이트다.

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.

GUI 환경에서 커서 이동과 화면 요소의 복사·이동에 쓰이는 기본 입력장치는 마우스다.

마우스는 포인팅 동작으로 커서를 옮기고 클릭·드래그로 문서나 그림의 일부 또는 전부를 선택해 복사·이동시키는 데 쓰이는 포인팅 디바이스다.

이미지 스캐너는 영상 입력, 디지타이저는 좌표 입력, 플로터는 도면 출력에 쓰이는 장치로 용도가 다르다.

CAD의 회로 검사 항목으로 보기 힘든 것은 신호선의 길이다.

전자회로 검사(ERC)는 회로의 오배선, 입·출력 신호의 접속관계, 전원의 극성처럼 전기적으로 옳게 연결되었는지를 확인하는 데 초점을 둔다.

신호선의 길이는 배선 지연이나 패턴 폭과 관련된 기판 설계(레이아웃) 단계의 검토 대상이지, 회로 자체의 전기적 검사 항목은 아니다.

설계요소의 표준화로 도면작성 시간이 길어지고 원가가 많이 든다는 설명은 CAD의 특징과 반대다.

CAD는 부품이나 기호, 도면 양식을 표준화된 라이브러리로 재사용할 수 있어 오히려 도면작성 시간을 단축하고 원가를 절감하는 효과를 가져온다.

이 밖에 설계 능률과 품질 향상, 계산 정확성 증가, 설계·제도의 표준화·규격화를 통한 경쟁력 향상은 CAD 시스템의 실제 장점에 해당한다.

기호의 이미터 화살표가 베이스 쪽을 향해 안으로 들어오고 있으므로 PNP 트랜지스터다.

그림의 Q1은 세로 막대(베이스)에 왼쪽에서 베이스 리드가 붙고, 위로 컬렉터가, 아래로 이미터가 비스듬히 나가는 접합형 트랜지스터 기호다. 위쪽 리드는 굵기가 일정한 선이지만, 아래쪽 리드에만 삼각형 화살촉이 있고 그 뾰족한 끝이 베이스 막대에 닿아 있다.

이미터 화살표가 베이스를 향하면 PNP, 베이스에서 바깥으로 나가면 NPN이다.

• NMOS FET이라면 게이트가 채널과 떨어져 그려지고 기판(벌크) 화살표가 따로 표시된다.
• 트라이액이라면 두 방향으로 도통하도록 삼각형 두 개가 맞물린 모양에 게이트가 붙는다.

KS C 0102(전기용 기호)의 적용범위에는 시퀀스 기호가 포함되지 않는다.

이 규격은 기본기호, 전력용 기호, 전기·통신용 기호처럼 전기 회로도에 쓰이는 일반 기호를 다루는 표준이다.

시퀀스 제어에 쓰이는 기호는 별도의 규격 체계에서 다루어지는 것으로 구분된다.

선의 교차가 많고 부품이 도면 한쪽에 몰리도록 그리라는 설명은 회로도 작성 원칙과 어긋난다.

회로도는 선의 교차를 최소화하고 부품을 도면 전체에 고르게 배치해 신호 흐름을 알아보기 쉽게 그리는 것이 원칙이다.

대각선·곡선을 피하고 신호 흐름을 왼쪽에서 오른쪽으로, 주 회로를 중심에 두고 그리는 것은 실제로 지켜야 할 작도 관례다.

부품이나 회로의 상호 접속을 위해 형성한 동박선과 동박은 패턴(Pattern)이라 부른다.

패턴은 인쇄회로기판 위에서 전류가 흐르는 배선 통로 역할을 한다.

Solder Land는 부품 리드가 접합되는 동박 부분, Solder Resist는 패턴을 절연 보호하는 피막을 가리켜 서로 의미가 다르다.