한빛출판네트워크

회로를 분석하는 기본 원리를 명확히 배우고, 회로를 꿰뚫어보는 통찰력을 기를 수 있다!

이 책은 전기∙전자∙컴퓨터 공학 전공자가 회로를 정확히 해석해내는 것을 목표로 필요한 기본 원리를 명확히 설명하고, 배운 개념을 연습할 수 있도록 구성되었다.

또한 소자나 회로가 실제로 어떻게 응용되는지를 배울 수 있고, ‘PSPICE’와 ‘Multisim’으로 회로를 시뮬레이션하여 결과를 분석해낼 수도 있다. 이를 통해 학습한 이론을 더 정확히 이해할 수 있고, 회로에 대한 통찰력을 기를 수 있다.

이 책은 Ulaby 교수의 최신작으로 하버드, 스탠퍼드, 미시간, 보스턴, UC 버클리 대학교 등 세계 유수의 대학교에서 사용되고 있다. Ulaby 교수는 전작 <전자기학>으로 국내에서 널리 알려졌으며, 특히 수학으로 개념을 소개하고 물리적으로 통찰하는 설명 방식이 큰 호평을 받은 바 있다.

지은이 및 옮긴이 소개

옮긴이 머리말

학습 로드맵

강의 계획

강의 보조 자료

Chapter 01 회로 용어

개요

1.1｜전기전자공학의 역사

1.2｜단위, 양, 표기법

1.3｜전하와 전류

1.3.1 전하

1.3.2 전류

1.4｜전압과 전력

1.4.1 전압

1.4.2 전력

1.5｜회로소자

1.5.1 전류－전압 관계식

1.5.2 독립 전원

1.5.3 종속 전원

1.5.4 수동소자

:: 핵심정리

:: 연습문제

Chapter 02 저항 회로

개요

2.1｜옴의 법칙

2.1.1 저항

2.1.2 i －v 특성

2.1.3 컨덕턴스

2.2｜회로 위상기하학

2.2.1 명명법

2.2.2 직렬연결과 병렬연결

2.2.3 평면 회로

2.3｜키르히호프의 법칙

2.3.1 키르히호프의 전류법칙

2.3.2 키르히호프의 전압법칙

2.4｜등가회로

2.4.1 직렬 저항

2.4.2 직렬 전원

2.4.3 저항과 전원의 병렬연결

2.4.4 전원 변환

2.5｜ Y-Δ 변환

2.5.1 Δ → Y 변환

2.5.2 Y → Δ 변환

2.5.3 평형 회로

2.6｜휘트스톤 브리지

2.7｜응용 노트 : 선형 대 비선형 i－v 관계

2.7.1 퓨즈 : 간단한 비선형 회로 요소

2.7.2 다이오드 : 고체 상태 비선형 소자

2.7.3 피에조 저항 회로

2.8 ｜Multisim 소개

2.8.1 회로 그리기

2.8.2 회로 풀이

2.8.3 종속 전원

:: 핵심정리

:: 연습문제

Chapter 03 해석 기법

개요

3.1｜마디 전압법

3.1.1 기본 절차

3.1.2 종속 전원 회로

3.1.3 슈퍼 마디

3.2｜망로 전류법

3.2.1 기본 절차

3.2.2 종속 전원 회로

3.2.3 슈퍼 망로

3.3｜즉석 해석법

3.3.1 즉석 마디 해석법

3.3.2 즉석 망로 해석법

3.4｜중첩의 원리

3.5｜테브난 및 노턴 등가회로

3.5.1 테브난 정리

3.5.2 vTh 구하기

3.5.3 RTh 구하기－단락 회로 방법

3.5.4 RTh 구하기－등가 저항 방법

3.5.5 RTh 구하기－외부 전원 방법

3.5.6 노턴 정리

3.6｜최대 전력 전달

3.7｜응용 노트 : 바이폴라 접합 트랜지스터

3.8｜Multisim을 활용한 마디 해석

:: 핵심정리

:: 연습문제

Chapter 04 연산 증폭기

개요

4.1｜연산 증폭기의 특성

4.1.1 명명법

4.1.2 전달 특성

4.1.3 등가회로 모델

4.2｜부궤환

4.3｜이상적인 연산 증폭기 모델

4.4｜반전 증폭기

4.5｜가산 증폭기

4.6｜차동 증폭기

4.7｜전압 추종기

4.8｜연산 증폭기 신호처리 회로

4.9｜계측 증폭기

4.10｜디지털 아날로그 변환기

4.11｜전압제어 전류원으로 사용되는 MOSFET

4.11.1 디지털 인버터

4.11.2 NMOS와 PMOS 트랜지스터

4.11.3 아날로그 회로의 MOSFET

4.12｜응용 노트 : 신경 탐침

4.13｜Multisim 해석

4.13.1 연산 증폭기와 가상 장비

4.13.2 디지털 인버터

:: 핵심정리

:: 연습문제

Chapter 05 RC와 RL 회로

개요

5.1｜비주기적 파형

5.1.1 계단함수의 파형

5.1.2 경사함수의 파형

5.1.3 펄스 파형

5.1.4 지수 파형

5.2｜커패시터

5.2.1 커패시터의 전기적 특성

5.2.2 커패시터의 직렬과 병렬 조합

5.3｜인덕터

5.3.1 전기적 특성

5.3.2 인덕터의 직렬과 병렬 조합

5.4｜ RC 회로 응답

5.4.1 충전된 커패시터의 자연 응답

5.4.2  RC 회로의 일반적인 계단 응답

5.5｜RL 회로 응답

5.5.1  RL 회로의 자연 응답

5.5.2  RL 회로의 일반적인 계단 응답

5.6｜ RC 연산 증폭기 회로

5.6.1 이상적인 연산 증폭 적분기

5.6.2 이상적인 연산 증폭 미분기

5.6.3 그 밖의 연산 증폭기 회로

5.7｜응용 노트 : 기생 커패시턴스와 컴퓨터 프로세서 속도

5.7.1 기생 커패시턴스

5.7.2 CMOS 스위칭 속도

5.8｜Multisim을 활용한 회로 응답 분석

5.8.1 Multisim에서 스위치의 모델링

5.8.2 Multisim에서 시간 종속 전원의 모델링

:: 핵심정리

:: 연습문제

Chapter 06 RLC 회로

개요

6.1｜초기 조건 및 최종 조건

6.2｜일반해

6.2.1 일반적인 풀이 순서

6.2.2 인가 전원의 역할

6.3｜직렬 RLC 회로의 자연 응답

6.3.1 과감쇠 응답(α > 0)

6.3.2 임계감쇠 응답(α = ω0)

6.3.3 저감쇠 응답(α < ω0)

6.4｜직렬 RLC 회로의 전체 응답

6.5｜병렬 RLC 회로

6.6｜임의의 이차 회로의 일반해

6.7｜응용 노트 : 초소형기계 변환기

6.8｜Multisim을 활용한 회로 응답 분석

6.8.1 직렬 RLC 회로

6.8.2  RFID 회로

:: 핵심정리

:: 연습문제

Chapter 07 교류 해석

개요

7.1｜정현파 신호

7.2｜복소수

7.3｜페이저 영역

7.3.1 시간 영역/ 페이저 영역의 대응관계

7.3.2 회로 요소의 임피던스

7.4｜페이저 영역 해석

7.5｜임피던스 변환

7.5.1 직렬 및 병렬 임피던스

7.5.2 Y－Δ 변환

7.6｜등가회로

7.6.1 전원 변환

7.6.2 테브난 등가회로

7.7｜페이저 다이어그램

7.8｜위상 변이 회로

7.9｜페이저 영역 해석 기법

7.10｜응용 노트 : 전원 공급 회로

7.10.1 변압기

7.10.2 정류기

7.10.3 평활 필터

7.10.4 전압 조정기

7.11｜Multisim을 활용한 교류 회로 해석

:: 핵심정리

:: 연습문제

Chapter 08 교류 전력

개요

8.1｜주기 파형

8.1.1 순시값과 평균값

8.1.2 실효값(rms)

8.2｜평균 전력

8.3｜복소 전력

8.3.1 부하에서의 복소 전력

8.3.2 복소 전력의 보존

8.4｜역률

8.4.1 역률의 중요성

8.4.2 역률 보상

8.5｜최대 전력 전달

8.6｜응용 노트 : 3상 회로

8.7｜Multisim을 활용한 전력 측정

:: 핵심정리

:: 연습문제

Chapter 09 회로 및 필터의 주파수 응답

개요

9.1｜전달함수

9.1.1 용어

9.1.2 RC 회로의 예

9.2｜스케일링

9.2.1 크기 스케일링

9.2.2 주파수 스케일링

9.2.3 크기 스케일링과 주파수 스케일링의 병행

9.3｜보데 도표

9.3.1 dB 스케일

9.3.2 극점과 영점

9.3.3 함수 형식

9.3.4 일반적인 관찰 사항들

9.4｜수동 필터

9.4.1 대역통과 필터

9.4.2 고역통과 필터

9.4.3 저역통과 필터

9.4.4 대역차단 필터

9.5｜필터 차수

9.5.1 일차 저역통과 RC 필터

9.5.2 이차 저역통과 필터

9.5.3 RLC 대역통과 필터

9.6｜능동 필터

9.6.1 단극 저역통과 필터

9.6.2 단극 고역통과 필터

9.7｜캐스케이드 능동 필터

9.8｜응용 노트 : 변조와 슈퍼 헤테로다인 수신기

9.8.1 변조

9.8.2 슈퍼 헤테로다인 수신기

9.8.3 주파수 변환

9.8.4 소프트웨어 라디오

9.9｜Multisim을 활용한 스펙트럼 응답

:: 핵심정리

:: 연습문제

Chapter 10 라플라스 변환 분석 기법

개요

10.1｜특이점함수

10.1.1 단위 계단함수

10.1.2 단위 임펄스함수

10.2｜라플라스 변환의 정의

10.2.1 수렴 조건

10.2.2 라플라스 역변환

10.3｜라플라스 변환의 성질

10.3.1 시간 스케일링

10.3.2 시간 이동

10.3.3 주파수 이동

10.3.4 시간 미분

10.3.5 시간 적분

10.3.6 초깃값 및 최종값 정리

10.3.7 주파수 미분

10.3.8 주파수 적분

10.4｜회로 해석 절차

10.5｜부분분수 확장

10.5.1 서로 다른 실수 극점

10.5.2 중복된 실수 극점

10.5.3 서로 다른 복소수 극점

10.5.4 중복된 복소수 극점

10.6｜s 영역 회로소자 모델

10.7｜s 영역 회로 해석

10.8｜전달함수와 임펄스 응답

10.9｜컨벌루션 적분

10.10｜Multisim을 활용한 비자명 입력 신호 회로의 해석

:: 핵심정리

:: 연습문제

Chapter 11 푸리에 분석 기법

개요

11.1｜푸리에 급수 분석 기법

11.2｜푸리에 급수 표현

11.2.1 푸리에 계수

11.2.2 진폭과 위상 표현법

11.2.3 대칭성의 고려

11.2.4 우함수의 푸리에 계수

11.2.5 기함수의 푸리에 계수

11.3｜회로 응용

11.4｜평균 전력

11.5｜푸리에 변환

11.5.1 지수함수의 푸리에 급수

11.5.2 비주기 파형

11.5.3 푸리에 적분의 수렴

11.6｜푸리에 변환쌍

11.6.1 선형성

11.6.2 δ(t－t0)의 푸리에 변환

11.6.3 평행이동

11.6.4 cos ω0t의 푸리에 변환

11.6.5 a > 0인 Ae－atu(t)의 푸리에 변환

11.6.6 u(t)의 푸리에 변환

11.6.7 파시발의 정리

11.7｜푸리에 변환과 라플라스 변환의 비교

11.8｜푸리에 변환을 이용한 회로 해석

11.9｜응용 노트 : 위상 정보

11.9.1 2차원 공간 변환

11.9.2 진폭과 위상 스펙트럼

11.9.3 이미지 복원

11.9.4 이미지 복원 과정

11.10｜Multisim을 활용한 혼성 신호 회로와 시그마 델타 변조기

11.10.1 시그마 델타(ΣΔ) 변조기와 아날로그 디지털 변환기

11.10.2 ΣΔ의 동작 원리

:: 핵심정리

:: 연습문제

Appendix A｜기호, 물리량, 단위

Appendix B｜연립 방정식의 풀이

Appendix C｜유용한 수학 공식

Appendix D｜[연습] 해답

찾아보기