R(저항), L(인덕터), C(커패시터) 소자 정리

1. 저항(Resistor)

• 전류의 흐름을 적당하게 제한하는 역할

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2. 커패시터(Capacitor)

• 에너지를 전압의 형태로 저장하는 역할 -> 전압을 충전, 방전 할 수 있다.
•  Signal Coupling(AC coupling) Capacitor : 직류신호는 차단하고 교류 신호는 통과
• Decoupling or Bypass Capacitor : 회로의 노이즈 분리하고, 안정된 직류전원만 통과(Bypass) -> 커패시터를 그라운드에 연결해 노이즈를 흘려주는 역할

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3. 인덕터(Inductor)

• 저주파에서는 코일
• 에너지를 전류의 형태로 저장하는 역할 -> 전류를 충전, 방전
• 인덕터는 고주파 성분은 잘 통과시키지않아 필터 회로, 고주파 노이즈 제거용도에 쓰인다. -> HPF효과
• 커패시터와 함께 사용하면 특정 주파수 성분만 통과시키거나 통과시키지 않는다.

	저항(R)	인덕터(L)	커패시터(C)
Impedance	R	sL=jwL	1/sC=1/jwC
직류특성	통과(전류제한)	통과(전류지연)	차단
교류특성	저주파통과, 고주파통과	저주파통과, 고주파차단	저주파차단, 고주파통과
충전특성	소비(Heat)	전류 충전	전압 충전
직,병렬 등가	직렬 : 증가 병렬 : 감소	직렬 : 증가 병렬 : 감소	직렬 : 감소 병렬 : 증가

* 저항은 주파수와 무관하게 일정 저항 값을 가지며, 커패시터와 인덕터는 주파수 값에 따라 저항이 변하는 주파수 가변저항

 

4. 임피던스(Impedance)

- 리액턴스 : 주파수 성분이 있는 저항(교류에서)

- 임피던스 : 저항과 리액턴스를 합한 값

- 교류 회로에서 인가 전압 및 회로에 흐르는 전류의 비율

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5. RF관점에서 L, C

S21이 0dB에 가까울수록 즉, 위로 올라붙을수록 신호가 손실없이 통과된다는 뜻.

위의 S파라미터는 인덕터의 S파라미터이다. 주파수가 높아질수록 잘 통과하지 못한다.

1. Impedance Matching(L, C)

회로의 목적에 맞는 트랜지스터의 적절한 입출력 임피던스를 찾은 후, 각각 50옴 포트와 임피던스 정합을 시키기 위해 L, C소자 이용, 상황에 따라서는 microstrip과 같은 분산소자로 대치 가능

2.DC block(C)

커패시터는 직류를 통과시키지 못하므로 직류를 막기위해 사용, 트랜지스터를 구동시키기 위한 바이어스용으로 들어온 직류전원이 트랜지스터에만 인가되고 다른 곳으로 새어나가지 않도록 입출력단에 반드시 필요

3. RF Choke(L)

트랜지스터를 구동하기 위한 직류 전원선으로 RF 교류신호가 유입되면 에너지 손실 및 저주파 발진이 발생하기 때문에 직류 전원이 들어갈 때는 인덕터로 교류신호를 막아버린다. 인덕터는 직류는 잘 통과하고 교류는 차단하기 때문에 적당히 높은 L값을 가진 인덕터로 choke역할 시켜준다.

4. Bypass(C)

RF Choke가 교류신호를 막는다고 완벽하지 않다. 그래서 전원단에는 병렬로 bypass cap을 달아서 미세하게 새어나온 교류신호를 추가적으로 제거, 직류전원은 C소자로 흐를 수 없고, 교류는 C소자는 도통된 상태이므로 교류신호는 전원단에 들어가지 않고 cap으로 갔다가 접지되어 사라진다. RF choke로 막는다 해도 저주파 신호는 새어나가는 경우가 많아 주로 이 저주파 신호가 loop를 만다는 것을 막아서 발진을 방지하려는 목적으로 저주파 신호가 잘 통과할 수 있는 큰 cap을 설정

5. Degeneration(L, C)

트랜지스터의 접지 쪽에 L, C, R소자등을 달면 신호의 degeneration(퇴화)를 불러일으켜 이득등이 떨어지지만 안정도와 선형성이 좋아짐