11년 2회차

노치 필터(notch filter)는 특정한 좁은 주파수 대역만 골라 제거하고 나머지는 통과시키는 필터이므로 대역차단(대역저지) 필터에 속한다.

주파수 응답 곡선에서 제거되는 대역이 홈(notch)처럼 깊게 파여 보이기 때문에 붙은 이름이며, 전원 주파수 잡음처럼 특정 주파수만 없애야 할 때 쓰인다.

• 대역통과 필터는 특정 대역만 통과시키고 그 바깥을 막아 노치 필터와 반대로 동작한다.
• 저역통과 필터는 차단주파수보다 낮은 성분만 통과시킨다.
• 고역통과 필터는 차단주파수보다 높은 성분만 통과시킨다.

상보 대칭 SEPP 회로의 크로스오버 일그러짐은 두 트랜지스터가 모두 차단되는 구간에서 생기므로, 미리 약간의 순방향 바이어스를 주어 AB급 증폭으로 동작시키면 이 구간이 사라져 일그러짐이 제거된다.

AB급은 B급의 높은 효율을 거의 그대로 살리면서 차단 구간만 없앤 절충 방식이라 오디오 전력증폭단에 널리 쓰인다.

• A급은 크로스오버 일그러짐이 없지만 효율이 매우 낮아 SEPP 전력증폭단의 해법으로는 쓰지 않는다.
• C급은 도통 구간이 반주기보다도 좁아 일그러짐이 더 커지며 주로 고주파 동조 증폭에 쓰인다.
• D급은 스위칭 방식이어서 SEPP의 바이어스로 일그러짐을 없애는 방법과는 성격이 다르다.

A급 증폭은 입력 신호의 전 주기에서 트랜지스터가 도통하여 출력 파형이 잘리지 않으므로 일그러짐이 가장 적어 충실도가 중요한 저주파(음성) 증폭기에 주로 쓰인다.

대신 신호가 없을 때에도 컬렉터 전류가 계속 흘러 효율이 가장 낮다는 단점이 있다.

• B급은 반주기씩만 도통하여 두 소자가 교대하는 지점에서 크로스오버 일그러짐이 생긴다.
• AB급은 A급과 B급을 절충해 일그러짐과 효율을 함께 고려한 방식이다.
• C급은 도통 구간이 반주기보다 좁아 일그러짐이 커서 동조 회로를 붙이는 고주파 증폭에 쓰인다.

실효값이 10[A]인 사인파의 최댓값은 $\sqrt{2}$배인 $10\sqrt{2}\,[\mathrm{A}]$이고, 각주파수는 $\omega=2\pi f=2\pi\times 60=120\pi\,[\mathrm{rad/s}]$이다.

따라서 순시값은 $i(t)=10\sqrt{2}\sin 120\pi t$로 표시된다.

• 진폭 자리에 실효값 10을 그대로 쓴 식은 최댓값으로 바꾸는 $\sqrt{2}$배를 빠뜨린 것이다.
• $120\pi\approx 377$이므로 각주파수를 수치로 쓰면 $\sin 377t$가 되며, $377\pi$로 쓰면 $\pi$를 한 번 더 곱한 셈이 되어 틀린다.

콘덴서를 직렬로 연결하면 합성 정전용량은 각 용량의 역수를 더한 값의 역수, 즉 $C=\dfrac{C_1 C_2}{C_1+C_2}$로 구한다.

$C=\dfrac{6\times 4}{6+4}=\dfrac{24}{10}=2.4\,[\mathrm{\mu F}]$가 되어, 두 콘덴서 중 작은 값보다도 작은 합성 용량이 나온다.

그림은 클램프(Clamper) 회로다.

회로를 보면 입력 $V_i$ 쪽에 콘덴서 C가 직렬로 들어가고, 출력 $V_o$ 쪽에 저항 R과 다이오드 D가 병렬로 접속되어 있다. 이처럼 직렬 콘덴서와 병렬 다이오드로 짜인 구성이 클램퍼의 기본형이다.

입력이 가해지면 다이오드가 도통하는 반주기 동안 콘덴서가 첨두값까지 충전되고, 그 전압이 직류 바이어스로 남아 출력 파형 전체를 위 또는 아래로 밀어 올린다. 즉 파형의 모양과 진폭은 그대로 두고 직류 레벨만 이동시키므로 직류 재생 회로라고도 한다.

• 클리퍼·리미터: 직렬 저항과 병렬 다이오드로 구성되며 콘덴서가 없다. 기준 레벨을 넘는 부분을 잘라내 파형의 일부가 사라진다.
• 슬라이서: 위아래 두 기준 레벨에서 모두 잘라 얇은 조각만 남기는 회로로, 역시 파형을 잘라내는 쪽이다.

부궤환(negative feedback)을 걸면 이득은 $1+A\beta$배만큼 줄어드는 대신 이득과 대역폭의 곱이 유지되어 대역폭은 오히려 넓어진다. 따라서 대역폭이 감소한다는 설명이 틀렸다.

부궤환은 이득의 일부를 내주는 대신 증폭기의 여러 특성을 개선하는 기법이므로, 나머지 보기는 모두 옳은 설명이다.

• 주파수 특성이 개선된다: 대역이 넓어지고 이득이 평탄해진다.
• 일그러짐이 감소한다: 출력에 생긴 일그러짐 성분이 입력으로 되돌아와 상쇄된다.
• 부하의 변동에 안정적이다: 전체 이득이 궤환 회로에 의해 주로 결정되어 소자·부하 변화의 영향이 줄어든다.

발전기는 자기장 속에서 도체를 움직여 유도 기전력을 얻는 장치이며, 이때 운동·자속·기전력의 방향 관계는 플레밍의 오른손 법칙으로 정한다.

엄지를 도체의 운동 방향, 검지를 자속 방향에 맞추면 중지가 유도 기전력(전류)의 방향을 가리키며, 반대로 전동기에서 힘의 방향을 구할 때는 플레밍의 왼손 법칙을 쓴다.

• 줄의 법칙은 전류가 도체에서 만들어 내는 발열량을 나타내는 법칙이다.
• 비오-사바르 법칙은 전류가 만드는 자기장의 세기를 구하는 법칙이다.
• 오른나사 법칙은 전류 방향과 그 둘레에 생기는 자기장 방향의 관계를 나타내는 법칙이다.

터널 다이오드는 전압을 올릴수록 오히려 전류가 줄어드는 부성저항 구간을 가지며, 이 구간에서 회로의 손실을 상쇄할 수 있어 발진 회로에 주로 쓰인다.

불순물 농도를 매우 높여 공핍층을 얇게 만든 구조여서 터널 효과에 의한 응답이 빠르므로 고주파 발진이나 고속 스위칭에 적합하다.

• 정전압(전압 안정화) 회로에는 항복 전압이 일정한 제너 다이오드를 쓴다.
• 정류 회로에는 한쪽 방향으로만 전류를 흘리는 정류용 다이오드를 쓴다.
• 복조(검파) 회로에는 검파 특성이 좋은 소신호용 다이오드를 쓴다.

괄호에는 차례로 주파수와 진폭이 들어간다.

지문은 "NTSC TV방송 시스템에서 음성은 ( )변조방식을 사용하고, 영상은 ( ) 변조방식을 사용한다"이다. NTSC 방식은 음성 신호를 FM(주파수 변조)으로, 영상 신호를 AM(진폭 변조)으로 실어 보낸다.

음성에 FM을 쓰는 이유는 잡음과 페이딩에 강하기 때문이고, 영상에 AM을 쓰는 이유는 넓은 영상 대역을 좁은 채널에 담기 위해 잔류측파대(VSB) 형태의 진폭 변조가 유리하기 때문이다.

• 음성·영상을 모두 진폭 변조로 본 조합: 음성까지 AM으로 실으면 잡음에 그대로 노출되어, 음성을 FM으로 보내는 실제 규격과 어긋난다.
• 음성을 위상 변조로 본 조합: NTSC의 음성 부반송파는 위상 변조가 아니라 주파수 변조이며, 영상을 주파수 변조로 두는 것도 규격과 다르다.
• 음성·영상을 모두 주파수 변조로 본 조합: 영상까지 FM으로 실으면 점유 대역이 크게 넓어져 정해진 채널 폭에 담을 수 없다.

기전력은 12[V]이다.

그림은 기전력 E인 전지에 저항 R 하나가 직렬로 연결되고 전류 I가 흐르는 폐회로다. 전지에 내부저항 r이 있다고 보면 $E=I(R+r)$ 이 성립한다.

두 조건을 각각 대입하면 $E=3(2+r)$, $E=2(4+r)$ 이고, 두 식을 같게 두면 $6+3r=8+2r$ 이므로 $r=2\,[\Omega]$ 이다.

이를 되돌려 넣으면 $E=3\times(2+2)=12\,[\mathrm{V}]$ 가 된다.

• 6[V]는 내부저항을 무시하고 $E=3\times2$ 로만 계산한 값이다.
• 8[V]는 나머지 조건만 써서 $E=2\times4$ 로 계산한 값으로, 두 조건이 동시에 만족되지 않는다.

파워미터(power meter)는 신호의 전력 크기를 측정하는 계측기여서 발진 주파수를 알아내는 용도와는 거리가 멀다.

주파수 측정은 파형의 개수를 세거나 주기를 읽거나 주파수 성분을 분해하는 방식으로 이루어진다.

• 주파수 계수기는 일정 시간 동안 들어온 파형의 개수를 세어 주파수를 직접 표시한다.
• 오실로스코프는 화면에서 한 주기의 시간을 읽어 그 역수로 주파수를 구할 수 있다.
• 스펙트럼 분석기는 신호를 주파수 축으로 펼쳐 발진 주파수와 불요 성분까지 확인한다.

평형 조건은 서로 마주 보는 대각선 저항의 곱이 같을 때, 즉 $R_1\times R_4=R_2\times R_3$ 이다.

그림에서 전원 V의 한쪽 단자에 R1(위)과 R3(아래)이, 반대쪽 단자에 R2(위)와 R4(아래)가 이어져 두 개의 직렬 가지를 이루고, 검류계 G가 R1–R2 접속점과 R3–R4 접속점 사이에 놓여 있다.

검류계에 전류가 흐르지 않으려면 두 가지의 분압비가 같아야 하므로 $\dfrac{R_1}{R_2}=\dfrac{R_3}{R_4}$ 이고, 이를 정리하면 $R_1R_4=R_2R_3$ 이 된다.

• 같은 가지에 있는 저항끼리 곱한 조건($R_1R_2=R_3R_4$)은 대각이 아니라 이웃한 변을 짝지은 것이라 성립하지 않는다.
• 저항의 합으로 쓴 조건들은 분압비가 아니라 단순 합을 비교한 것이어서 브리지 평형과 무관하다.

부궤환 증폭회로의 폐루프 이득은 $A_f=\dfrac{A}{1+A\beta}$로 구한다.

$A_f=\dfrac{100}{1+100\times 0.01}=\dfrac{100}{2}=50$이 되어, 궤환을 걸지 않았을 때보다 이득이 절반으로 낮아진다.

발진 주파수는 발진 회로를 이루는 소자의 정수와 동작점이 변할 때 흔들리는데, 대기압의 변화는 이 값들을 의미 있게 바꾸지 않으므로 주요 변동 원인으로 다루지 않는다.

나머지 보기는 모두 소자 값이나 동작점을 실제로 바꾸어 발진 주파수를 이동시키는 대표적인 원인이다.

• 부하의 변동: 부하 임피던스가 달라지면 발진단이 보는 등가 부하가 변해 주파수가 끌린다.
• 전원전압의 변동: 동작점과 소자의 접합 용량이 함께 변해 발진 주파수가 이동한다.
• 주위 온도의 변화: 코일·콘덴서·수정진동자의 값이 온도계수만큼 변한다.

순서도는 읽는 순서를 예측할 수 있도록 위에서 아래로, 왼쪽에서 오른쪽으로 흐름을 그리는 것이 원칙이므로, 오른쪽에서 왼쪽으로 그린다는 설명은 규칙에 어긋난다.

나머지 보기는 모두 순서도를 작성할 때 지켜야 하는 일반적인 규칙이다.

• 약속된 표준 기호를 사용해야 누구나 같은 의미로 읽을 수 있다.
• 기호 내부에는 처리 내용을 간단·명료하게 적어 한눈에 알아보게 한다.
• 한 면에 다 그릴 수 없을 때는 연결 기호로 흐름이 이어지는 위치를 표시한다.

마이크로프로세서로 회로를 구성하면 여러 개의 논리 IC로 만들던 기능을 하나의 칩과 프로그램이 대신하므로 부품 수와 배선이 줄어 소비전력도 함께 줄어드는 것이 일반적이다. 따라서 소비전력의 증가는 장점이 될 수 없다.

나머지 보기는 모두 마이크로프로세서를 도입해서 얻는 대표적인 장점이다.

• 제품의 소형화: 기능이 칩 안으로 들어가 기판 면적이 줄어든다.
• 시스템 신뢰성 향상: 부품과 납땜 접속점이 줄어 고장 요인이 감소한다.
• 부품의 수량 감소: 하드웨어로 구현하던 기능을 소프트웨어로 처리한다.

어셈블리어는 기계어와 거의 1:1로 대응하는 저급 언어로서 컴파일러가 아니라 어셈블러가 번역하므로, FORTRAN·COBOL·C와 함께 컴파일러형 언어의 예로 묶는 설명은 옳지 않다.

나머지 보기는 모두 컴파일러형 언어에 대한 옳은 설명이다.

• 원시 프로그램을 고치지 않고 반복 실행하는 응용에서는 한 번 번역해 두면 되므로 효율적이다.
• 번역 결과로 목적 프로그램(오브젝트 코드)을 만들어 둔다.
• 사람이 쓰기 쉬운 고급 언어를 기계어로 옮기는 번역 프로그램이다.

중앙처리장치가 가지고 있는 내용을 기억장치에 써 넣어 보관하는 동작을 store(저장)라고 한다.

반대로 기억장치의 내용을 중앙처리장치 쪽으로 읽어 오는 동작은 load(적재)이며, 두 동작은 데이터가 이동하는 방향이 서로 반대이다.

• load는 기억장치에서 중앙처리장치로 데이터를 가져오는 동작이어서 방향이 반대이다.
• fetch는 다음에 실행할 명령어를 기억장치에서 인출해 오는 동작을 가리킨다.
• transfer는 장치나 레지스터 사이의 데이터 이동을 폭넓게 가리키는 말이다.

디코더(decoder)는 n개의 입력 조합마다 여러 출력선 중 하나만 활성화하는 회로로, 입력을 반전시키는 NOT(인버터)와 조합을 검출하는 AND 게이트로 구성하는 것이 기본이다.

예를 들어 2입력 디코더의 한 출력은 $\overline{A}\cdot\overline{B}$처럼 만들어지며, 반전이 필요한 입력에 NOT 게이트를 붙이고 이를 AND 게이트로 묶으면 그 조합에서만 출력이 1이 된다.

마이크로프로세서는 연산과 제어를 담당하는 칩 내부 블록으로 이루어지는데, 입력장치는 키보드·스캐너처럼 프로세서 바깥에서 데이터를 넣어 주는 주변장치이므로 구성 요소에 들어가지 않는다.

나머지 보기는 모두 마이크로프로세서 내부에 있는 요소이다.

• 누산기는 연산 결과를 임시로 담아 두는 내부 레지스터이다.
• 연산장치(ALU)는 산술·논리 연산을 수행하는 내부 블록이다.
• 레지스터는 명령어·주소·데이터를 잠시 보관하는 내부 기억 소자이다.

즉시 주소지정 방식(immediate addressing)은 명령어의 피연산자 자리에 주소가 아니라 데이터 값 자체를 넣어 두는 방식이다.

기억장치를 따로 참조하지 않으므로 실행 속도가 가장 빠른 대신, 피연산자 필드의 비트 수만큼만 값을 나타낼 수 있어 다룰 수 있는 수의 범위가 좁다.

• 절대 주소지정 방식은 피연산자 부분에 데이터가 저장된 실제 주소를 직접 적는다.
• 상대 주소지정 방식은 기준 주소에 변위값을 더해 유효 주소를 구한다.
• 간접 주소지정 방식은 피연산자가 가리키는 위치에 실제 주소가 다시 들어 있는 방식이다.

9의 보수는 각 자리의 숫자를 9에서 빼서 구한다.

$9-2=7,\quad 9-3=6,\quad 9-4=5$이므로 234의 9의 보수는 765가 된다.

여기에 1을 더한 766은 10의 보수이므로 서로 혼동하지 않도록 한다.

클록펄스가 들어오는 동안 입력이 그대로 출력에 나타나고, 클록펄스가 없으면 직전 출력을 그대로 유지(기억)하는 것은 D 플립플롭의 동작 특성이다.

그래서 D 플립플롭은 한 비트를 보관하는 기억 소자나 시프트 레지스터의 기본 단위로 널리 쓰인다.

• RS 플립플롭은 세트·리셋 입력으로 상태를 정하며 두 입력이 동시에 1이면 출력이 정해지지 않는다.
• JK 플립플롭은 두 입력이 모두 1일 때 출력이 반전되어 입력을 그대로 내보내지 않는다.
• T 플립플롭은 클록이 들어올 때마다 출력을 반전시키는 계수용 동작을 한다.

패리티 비트(parity bit)는 데이터에 포함된 1의 개수를 짝수 또는 홀수로 맞추도록 덧붙이는 비트로, 전송 도중 비트가 뒤집혔는지 확인하는 에러 검사 용도로 사용된다.

짝수 패리티와 홀수 패리티로 구분하며, 1비트 오류가 생기면 1의 개수 규칙이 깨지므로 오류가 있었다는 사실을 알 수 있다.

• 에러 정정: 패리티 비트 하나만으로는 오류가 난 위치를 알 수 없어 고칠 수 없으며, 정정에는 해밍 코드 같은 별도의 부호가 필요하다.
• 데이터 전송·수신: 데이터를 실제로 주고받는 일은 전송 회로가 담당하며 패리티 비트의 역할이 아니다.

기억장치의 특정 번지를 읽거나 쓰기 위해 그 주소를 담아 두는 제어용 레지스터는 메모리 주소 레지스터(MAR)이다.

MAR이 주소를 주소 버스에 실어 보내면 해당 번지의 내용은 메모리 버퍼(데이터) 레지스터를 거쳐 오가게 된다.

• 상태 레지스터는 연산 결과의 부호·자리올림·0 여부 같은 플래그를 보관한다.
• 프로그램 카운터는 다음에 실행할 명령어의 주소를 보관한다.
• 스택 포인터는 스택의 맨 위 위치를 가리킨다.

주기억장치는 CPU가 주소를 지정해 직접 접근하는 기억장치이므로, CPU가 간접 접근한다는 설명은 틀렸다. 입출력 장치를 거쳐야 접근할 수 있는 쪽은 보조기억장치이다.

나머지 보기는 모두 보조기억장치와 비교했을 때 주기억장치가 갖는 옳은 특성이다.

• 데이터를 직접 처리한다: CPU가 곧바로 읽고 쓸 수 있다.
• 접근시간이 빠르다: 반도체 소자로 만들어져 보조기억장치보다 훨씬 빠르다.
• 구입 단가가 높다: 같은 용량으로 비교하면 보조기억장치보다 비싸다.

절연체 표면에 탄소막을 입혀 전류의 흐름을 방해하도록 만든 소자는 저항이며, 탄소 피막 저항이 대표적인 예이다.

막의 두께와 나선 모양으로 깎아 낸 홈의 길이로 저항값을 맞추며, 몸체의 색띠로 저항값과 허용오차를 표시한다.

• 코일은 자속의 변화를 이용해 전류의 변화를 방해하는 인덕턴스 소자이다.
• 콘덴서는 두 도체 사이에 전하를 모아 두는 정전용량 소자이다.
• 트랜스포머는 전자기 유도로 전압을 바꾸어 주는 소자이다.

폴리에스터나 폴리이미드 필름에 동박을 접착해 만들어 접히거나 휘어지는 부분에 사용하는 기판은 플렉시블 기판(FPC)이다.

얇고 가벼우며 반복해서 굽혀도 견디므로 기기의 접히는 부분이나 좁은 공간의 배선, 움직이는 부품의 연결에 쓰인다.

• 페놀 기판은 종이에 페놀 수지를 먹여 굳힌 단단한 기판이다.
• 에폭시 기판은 유리섬유에 에폭시 수지를 먹여 굳힌 단단한 기판이다.
• 콤퍼지트 기판은 서로 다른 재질을 조합한 기판으로 역시 휘어지는 용도가 아니다.

콘덴서에 적힌 숫자 “101”은 앞의 두 자리를 유효숫자로, 마지막 자리를 10의 거듭제곱 승수로 읽어 $10\times 10^{1}=100\,[\mathrm{pF}]$, 즉 $0.0001\,[\mathrm{\mu F}]$를 뜻한다.

숫자 뒤에 붙는 문자는 허용오차 코드이며, 여기서 K는 ±10[%]를 나타낸다.

허용오차 문자는 J가 ±5[%], K가 ±10[%], M이 ±20[%]로 정해져 있어 나머지 보기의 용량·오차 조합과는 맞지 않는다.

JIS(일본공업규격) 트랜지스터 형명 2SC1815Y에서 2S 뒤에 붙는 문자 C는 NPN형 고주파용을 뜻한다.

앞의 2S는 PN 접합이 2개인 3단자 소자, 즉 트랜지스터를 뜻하고, 이어지는 숫자는 등록 순서를, 맨 뒤의 문자는 전류 증폭률 등급을 나타낸다.

• A는 PNP형 고주파용을 뜻한다.
• B는 PNP형 저주파용을 뜻한다.
• D는 NPN형 저주파용을 뜻한다.

전자 CAD는 회로도 작성과 PCB(인쇄회로기판) 설계를 위한 도구이므로, 사출이나 판금으로 만드는 케이스 가공용 데이터를 만들어 내는 일은 기계 CAD/CAM의 영역이며 전자 CAD의 일반적인 기능이 아니다.

나머지 보기는 모두 전자 CAD로 회로도와 기판을 설계할 때 기본적으로 수행하는 작업이다.

• 전원 표시: 회로도에 전원·접지 심벌을 배치해 나타낼 수 있다.
• 부품의 심벌 작도: 라이브러리에 없는 부품의 심벌을 직접 그려 등록할 수 있다.
• 기판의 외형 설계: 기판의 외형선과 기구 홀 위치를 정할 수 있다.

그림의 심벌은 실리콘제어 정류기(SCR)이다.

기호를 보면 다이오드와 같은 검은 삼각형과 그 앞을 막는 세로 막대(캐소드)가 있고, 여기에 더해 캐소드 쪽 접합부에서 비스듬히 내려오는 제3의 단자가 그려져 있다. 이 세 번째 단자가 게이트이며, 애노드·캐소드·게이트의 3단자 구성이 SCR의 특징이다.

SCR은 애노드에 순방향 전압이 걸린 상태에서 게이트에 트리거 신호가 들어가야 도통하고, 한 번 켜지면 전류가 유지전류 이하로 떨어질 때까지 계속 흐르는 단방향 3단자 사이리스터다.

• 다이오드: 삼각형과 막대만 있고 게이트 단자가 없는 2단자 기호다.
• 발광다이오드: 다이오드 기호 바깥으로 빛을 나타내는 화살표 두 개가 뻗어 나간다.
• 트라이액: 삼각형 두 개를 서로 반대 방향으로 맞붙인 양방향 기호에 게이트가 달린 형태다.

그림의 기호는 가변 콘덴서다.

심벌을 보면 좌우 리드 사이에 곧은 극판 한 장과 바깥쪽으로 휘어진 곡선 극판 한 장이 마주 보고 있고, 그 두 극판을 비스듬히 가로지르는 화살표가 그려져 있다. 콘덴서 기호를 관통하는 화살표는 값을 조정할 수 있다는 뜻이므로 용량을 바꿀 수 있는 콘덴서를 나타낸다.

• 전해 콘덴서: 곡선 극판은 같지만 화살표 없이 극성(+) 표시가 붙는다. 화살표가 있다는 점이 결정적 차이다.
• 저항: 지그재그선이나 속이 빈 직사각형으로 그리며 마주 보는 극판이 없다.
• 트랜지스터: 원 안에 베이스 막대와 이미터 화살표가 있는 3단자 기호로 형태가 전혀 다르다.

극성을 가지며 대용량 전원 공급에 사용되는 소자는 전해 콘덴서이다.

전해 콘덴서는 얇은 산화막을 유전체로 사용해 작은 부피로도 큰 정전용량을 얻을 수 있어 전원 평활 회로에 널리 쓰인다.

• 저항은 극성이 없고 에너지를 저장하는 소자가 아니다.
• 브리지 다이오드는 정류에 사용되는 소자로 대용량 전원을 축적하는 용도가 아니다.
• 세라믹 콘덴서는 무극성이며 대용량보다는 고주파 특성 개선에 주로 사용된다.

인쇄회로기판의 에칭(부식) 공정은 동박 위에 남길 회로 패턴만 내식막(레지스트)으로 덮은 뒤 나머지 구리를 녹여 내는 방법으로 분류하는데, 납 마스크법은 이 분류에 들어가지 않는다.

나머지 보기는 모두 내식막 패턴을 만드는 방식에 따라 나눈 에칭 방법이다.

• 사진 부식법: 감광성 레지스트를 바르고 필름 원판으로 노광·현상하여 패턴을 만든다.
• 실크 스크린법: 스크린 판의 열린 부분으로 내식 잉크를 밀어 넣어 패턴을 인쇄한다.
• 오프셋 인쇄법: 인쇄판의 패턴을 고무 블랭킷에 옮긴 뒤 기판에 인쇄한다.

전자 부품을 고를 때는 회로 동작과 기판 실장에 직접 영향을 주는 특성을 검토하므로, 사용 유효기간은 일반적인 부품 선정 고려 사항으로 들지 않는다.

나머지 보기는 모두 부품을 선정할 때 반드시 확인해야 하는 항목이다.

• 온도 특성: 사용 환경의 온도 변화에 따라 값이 얼마나 변하는지가 회로 성능을 좌우한다.
• 외형 치수: 부품의 크기와 리드 간격이 기판 배치와 패턴 설계를 결정한다.
• 주파수 특성: 실제 동작 주파수에서 부품이 제 성능을 내는지 확인해야 한다.

승인도는 도면을 사용 목적에 따라 나눈 종류이고, 나머지 세 가지는 도면에 담긴 내용에 따라 나눈 종류여서 분류 기준 자체가 다르다.

• 회로도는 회로의 구성과 결선 관계라는 도면 내용을 기준으로 구분한 것이다.
• 부품도는 개별 부품의 형상과 치수라는 내용을 기준으로 구분한 것이다.
• 조립도는 부품들의 조립 관계라는 내용을 기준으로 구분한 것이다.

반면 승인도는 발주자의 승인을 받기 위해 작성하는 도면인지 아닌지, 즉 도면의 용도를 기준으로 구분한 것이므로 앞의 세 가지와 같은 갈래로 묶이지 않는다.

AutoCAD는 건축·기계 등 여러 분야에 두루 쓰이는 범용 캐드 소프트웨어이고, 나머지는 전자회로·PCB 설계에 특화된 전용 EDA 툴이라는 점에서 사용 목적이 다르다.

• CADSTAR는 회로도 및 PCB 설계 전용 소프트웨어이다.
• OrCAD는 전자회로 설계와 시뮬레이션에 특화된 소프트웨어이다.
• PCAD도 전자 PCB 설계 전용 소프트웨어이다.

이처럼 세 소프트웨어는 모두 전자 설계 전용인 반면, AutoCAD는 특정 분야에 국한되지 않는 범용 제도 프로그램이다.

CAE는 Computer Aided Engineering(컴퓨터 지원 공학, 설계 해석)의 약자이므로, Computer Aided Epoxy 라는 풀이는 틀렸다.

• CAM은 Computer Aided Manufacturing(컴퓨터 지원 생산)으로 옳은 풀이이다.
• CAD는 Computer Aided Design(컴퓨터 지원 설계)으로 옳은 풀이이다.
• DRC는 Design Rule Check(설계 규칙 검사)로 옳은 풀이이다.

CAE는 설계한 회로나 구조물을 컴퓨터로 해석·검증하는 단계를 가리키며, 에폭시 같은 재료 이름과는 관계가 없다.

기억용량을 나타내는 바이트 단위는 관례적으로 2의 거듭제곱을 기준으로 세므로 1기가바이트는 $2^{30}$ 바이트, 즉 약 $1.074\times10^{9}$ 바이트여서 $10^{9}$ 바이트와 정확히 같지는 않다.

• $1\,\mathrm{GHz}=10^{9}\,\mathrm{Hz}$로, 기가(G)는 $10^{9}$이므로 옳은 표기이다.
• $1\,\mathrm{pF}=10^{-12}\,\mathrm{F}$로, 피코(p)는 $10^{-12}$이므로 옳은 표기이다.
• $1\,\mathrm{M\Omega}=10^{6}\,\Omega$로, 메가(M)는 $10^{6}$이므로 옳은 표기이다.

즉 물리량의 접두어는 10의 거듭제곱을 그대로 따르지만 기억용량의 바이트만 이진 단위로 세는 예외라는 점이 이 문항의 핵심이다.

축척은 실물보다 작게 줄여 그리는 척도를 말한다.

• 실척(현척)은 실물과 같은 크기, 즉 1:1로 그리는 척도이다.
• 배척은 실물보다 크게 확대해 그리는 척도이다.
• NS(Not to Scale)는 척도에 비례하지 않게 그린 경우를 나타내는 표기이다.

따라서 네 가지 가운데 실물보다 작게 그리는 척도는 축척 하나뿐이다.

전원 코드는 패널의 배면에 배치하는 것이 올바른 설계 원칙이다.

• 패널 부품은 크기와 무게, 조작성을 함께 따져 배치해야 하므로 크기를 고려하지 않는다는 설명은 옳지 않다.
• 패널의 중앙이나 오른쪽처럼 손이 쉽게 닿는 자리에는 조작 빈도가 낮은 부품이 아니라 조작 빈도가 높은 부품을 배치한다.
• 외부와 연결되는 접속기는 패널 위쪽이 아니라 배면이나 아래쪽에 배치하는 것이 일반적이다.

즉 조작 빈도와 접근성을 기준으로 부품 자리를 정하고, 전원선·접속기 같은 배선 요소는 배면 쪽으로 몰아 배치하는 것이 패널 설계의 기본이다.

회로 설계는 회로도면을 그린 뒤 부품 번호를 지정하고, 오류를 검사한 다음 저장하는 순서로 진행한다.

먼저 회로도면을 디자인해 전체 연결 관계를 완성하고, 그 위에 각 부품의 참조번호(레퍼런스)를 부여한다.

이어서 배선 누락이나 단락 같은 오류를 검사한 뒤, 문제가 없으면 최종 설계도면을 저장하는 흐름이 자연스럽다.

척도가 1:1로 표기되면 이는 실물과 같은 크기로 그리는 현척을 의미한다.

• 축척은 실물보다 작게 줄여 그리는 척도여서 도면 치수와 실물 치수가 같을 수 없다.
• 배척은 실물보다 크게 확대해 그리는 척도여서 역시 두 치수가 같지 않다.
• NS는 척도에 비례하지 않게 그린 경우를 나타내는 표기이다.

따라서 척도의 두 수가 같다는 것은 도면 치수와 실물 치수가 같다는 뜻이다.

도면을 축소·확대하거나 복사해서 다룰 때 편의를 위해 표시하는 것은 도면의 비교눈금이다.

비교눈금은 복사본이 원본과 같은 배율로 재현되었는지 눈으로 바로 확인할 수 있게 해 주는 기준 눈금이다.

• 윤곽선은 도면의 유효 영역을 구분하는 테두리선이다.
• 도면의 구역은 도면 안의 위치를 가리키기 위해 나눈 구획이다.
• 재단마크는 인쇄된 도면을 정해진 크기로 자를 때 기준이 되는 표시이다.

패키지명·부품명·네트명, 네트에 연결된 부품 핀 등의 정보를 담아 PCB 설계의 입력 데이터로 쓰이는 필수 파일은 네트리스트(Netlist) 파일이다.

• 보고서 파일은 설계 결과를 요약해 보여주는 문서일 뿐 PCB 설계 입력 데이터로 쓰이지 않는다.
• 거버 파일은 PCB 제조(포토플로터 출력)를 위한 최종 도형 데이터이다.
• DXF 파일은 도면 형상을 교환하기 위한 범용 그래픽 데이터 형식이다.

즉 회로도의 연결 정보를 그대로 담아 PCB 설계 프로그램에 넘겨주는 다리 역할을 하는 것이 네트리스트다.

두 도체(전극) 사이에 유전 물질을 채운 부품은 콘덴서이다.

콘덴서는 전극 사이에 유전체를 두고 전하를 모아 두는 부품이며, 축적되는 전하량과 전압의 비가 곧 정전용량이 된다.

• 코일은 도선을 감아 전류가 만드는 자속의 형태로 에너지를 저장하는 부품이다.
• 저항은 전류의 흐름을 제한하며 전기에너지를 열로 소비하는 부품이다.
• 다이오드는 PN 접합을 이용해 한쪽 방향으로만 전류를 흘리는 부품이다.

복사 시간이 길다는 설명은 마이크로필름을 쓰는 이유가 될 수 없다 — 마이크로필름은 오히려 복사가 빠르면서도 복원력이 높다는 점이 장점이다.

• 필름은 종이보다 변질과 훼손이 적어 보존성이 좋다는 점은 실제 이용 이유에 해당한다.
• 많은 도면을 작은 필름에 담아 재료비를 절감할 수 있다는 점도 실제 이용 이유이다.
• 필요할 때 통일된 크기로 복사해 낼 수 있다는 점도 실제 이용 이유이다.

따라서 네 설명 가운데 복사에 시간이 오래 걸린다는 부분만 마이크로필름의 이점과 어긋난다.

온도가 오르면 반송자 수가 늘어 도전율이 커지고 저항이 작아지는, 즉 온도에 따라 저항이 변하는 소자는 서미스터(Thermistor)이다.

• 다이오드는 PN 접합의 정류·스위칭 작용을 이용하는 소자이다.
• 바리스터는 온도가 아니라 인가 전압의 크기에 따라 저항이 변하는 소자이다.
• 트랜지스터는 입력 신호로 전류를 제어해 증폭·스위칭을 하는 소자이다.

서미스터는 이러한 온도 감응 저항체로서 온도 측정이나 회로의 온도 보상에 널리 쓰인다.

수정 진동자는 얇은 수정편(직사각형)을 두 장의 전극판이 양쪽에서 끼운 모양으로 그린다. 따라서 마주 본 두 전극선 사이에 직사각형이 놓인 기호가 수정 진동자다.

수정은 압전 효과로 기계적 진동과 전기 신호를 서로 바꾸며, 고유 진동수의 안정도가 매우 높아 발진 회로의 주파수 기준 소자로 쓰인다. 기호에서 가운데 직사각형은 수정편, 그 양옆의 짧은 세로 막대는 수정편에 붙인 전극을 나타낸다.

• 톱니처럼 세 번 꺾인 지그재그 선만 있는 기호 = 저항
• 곧은 전극판과 휘어진 전극판이 마주 본 기호 = 콘덴서
• 세로 막대에서 두 갈래 사선이 나오고 한쪽에 화살표가 붙은 기호 = 트랜지스터

부품 선정에서 부품 외형의 색상은 핵심 고려사항과 가장 거리가 멀다.

• 부품의 단가는 제품 원가를 좌우하므로 중요한 선정 기준이다.
• 납품 조건은 필요한 수량을 제때 확보할 수 있는지를 결정하므로 중요한 기준이다.
• 부품의 신뢰성은 제품의 수명과 고장률에 직결되므로 중요한 기준이다.

반면 색상은 회로 동작이나 품질과 직접 관련이 없는 외관 요소일 뿐이다.

트레이스도는 접지 않고 말아서 보관해야 하므로, 접어서 보관한다는 설명이 옳지 않다.

트레이싱지에 그린 원도를 접으면 접힌 자리에 구김과 손상이 남아 복사할 때 선이 끊겨 보이기 때문이다.

• 제품의 종류·형식에 따라 알기 쉽게 분류하는 것은 올바른 도면관리 방법이다.
• 마이크로필름을 사용해 도면의 복원력을 높이는 것도 올바른 방법이다.
• 필요할 때 쉽게 찾아볼 수 있도록 정리해 보관하는 것도 올바른 방법이다.

용량·주파수·신호 형태와 관계없이 기판과 커넥터를 통합해 설계한다는 설명이 옳지 않다 — 신호의 성질에 따라 패턴 폭과 간격, 접지 방식을 달리 잡아야 한다.

• 패턴을 굵고 짧게 하는 것은 배선의 저항과 인덕턴스를 줄이는 올바른 설계이다.
• 기판에서 하나의 접지점으로 모으는 1점 접지는 접지 전위차로 생기는 잡음을 막는 올바른 설계이다.
• 패턴 사이를 떼어 놓거나 차폐하는 것은 선 사이의 결합을 줄이는 올바른 설계이다.

즉 나머지 세 가지는 모두 잡음과 간섭을 줄이기 위한 유의사항인 반면, 신호 특성을 무시한 통합 설계는 오히려 간섭을 키운다.

용량기(콘덴서)는 전기 에너지를 모았다가 내보낼 뿐 스스로 신호를 키우거나 전류를 제어하지 못하는 수동 소자이다.

나머지는 모두 전류의 흐름을 능동적으로 제어하는 능동 소자에 해당한다.

• 다이오드는 전류를 한 방향으로만 흐르게 하는 정류 작용을 한다.
• 트랜지스터는 작은 입력 신호로 큰 출력 전류를 제어하는 증폭 작용을 한다.
• 집적회로는 증폭이나 연산을 수행하는 회로를 한 칩에 담은 소자이다.

artwork 필름을 제작할 때 PCB 제조 공정에서 생기는 치수 변화를 보정하는 작업은 스케일링(scaling)이다.

에칭·적층·건조 과정에서 생기는 수축과 팽창을 미리 계산해 필름의 치수를 늘리거나 줄여 두면, 완성된 기판의 치수가 설계값에 맞게 나온다.

• repairing은 필름이나 패턴에 생긴 결함 부위를 수정·보수하는 작업이다.
• plotting은 설계 데이터를 플로터로 필름에 그려 내는 출력 작업이다.
• modifying은 설계 내용 자체를 변경하는 작업으로 치수 보정과는 목적이 다르다.

등사 원리로 내산성 레지스터를 기판에 직접 인쇄하는, 양산성은 높지만 정밀도가 다소 떨어지는 공정은 실크 스크린법이다.

스크린(망사) 판의 뚫린 부분으로 잉크를 밀어 넣어 한 번에 찍어 내므로 대량 생산에 유리한 대신, 잉크가 번져 미세한 패턴을 얻기는 어렵다.

• 사진 부식법은 감광막을 노광·현상한 뒤 부식시켜 정밀한 패턴을 얻는 방식이다.
• 빛 감광법도 감광 재료의 노광을 이용하므로 정밀도가 높은 편이다.
• 오프셋 인쇄법은 판의 상을 고무 블랭킷에 옮긴 뒤 다시 찍어 내는 간접 인쇄 방식이다.

고주파 전송 선로를 다른 신호선과 평행하게 배치하라는 설명이 유의사항으로 옳지 않다 — 평행 배선은 선 사이의 유도 결합을 키우므로 오히려 피해야 한다.

• 배선 길이를 될 수 있는 대로 짧게 하는 것은 부유 용량과 인덕턴스를 줄이는 올바른 유의사항이다.
• 꼬인 배선이 코일처럼 작용할 수 있으니 주의하라는 것도 올바른 유의사항이다.
• 회로의 중요 부위에 바이패스 콘덴서를 붙여 고주파 성분을 접지로 흘리는 것도 올바른 유의사항이다.

부득이 나란히 지나가야 한다면 간격을 벌리거나 접지선·차폐를 사이에 두어 유도 결합을 끊어 주어야 한다.

장치와 장치 사이의 접속 상태나 기능을 기호나 실제 모양으로 배치하고 그 사이를 연결해 나타낸 도면은 접속도이다.

• 부품 배치도는 기판 위에 부품을 어디에 놓을지 물리적 위치를 나타낸 도면이다.
• 패턴도는 기판에 그려지는 배선 패턴의 형상을 나타낸 도면이다.
• 블록 다이어그램은 기능 단위를 사각형 블록으로 단순화해 신호 흐름만 보여 주는 도면이다.

접속도는 이처럼 기기 사이의 결선 관계를 한눈에 알아보게 하는 데 목적이 있다.

자기장이 분포된 평판 위에서 위치 검출기로 도면의 위치를 X, Y 좌표로 입력하거나 명령을 선택하는 주변기기는 디지타이저이다.

• 이미지 스캐너는 도면을 화상 데이터로 읽어 들이는 장치로, 좌표가 아니라 그림 자체를 입력한다.
• 레이저 프린터는 도면을 종이에 인쇄해 내는 출력 장치이다.
• 포토 플로터는 artwork 필름을 그려 내는 출력 장치이다.

즉 디지타이저만 위치를 짚어 좌표를 입력받는 입력 장치이고, 나머지는 읽는 방식이 다르거나 출력을 담당한다.