1. 서론
가. 실습 목적
나. 브릿지 정류 회로
다. 비안정 멀티 바이브레이터의 DC-AC 인버터
라. 설계 시 주의할 점
2. 본론
가. 납땜
나. mission1
다. mission2
3. 결론1. 서론
가. 실습 목적
회로를 설계하고 연결하는 이 실습을 위해서 납땜 방법, 주의사항을 익히고 납땜에 필요한 기구와 부품들을 배운다. 또한 회로도, 배치도, 배선도의 설계 방법과, 설계된 회로가 정상 동작하는지 판별하는 방법을 학습한다. 이 실습의 목적은 설계한 회로도, 배치도, 배선도를 바탕으로 동판에 직접 납땜하는 것, 납땜한 회로가 제대로 동작하는지 확인하며 납땜 숙련도를 높이는 것과 설계한 회로가 정상적인 회로인지 판별할 수 있는 능력을 기르는데 있다. 또한 회로의 크기를 최대한 줄임으로써 효율적인 공간 관리 방법을 배울 수 있다.
나. 비안정 멀티 바이브레이터의 DC-AC 인버터
[그림1]
그림1의 회로에서 검은 볼펜으로 표시된 영역만 사용한다. 영역 밖은 위험한 소자들이 있기 때문이다. 해당 그림의 양쪽에 위치한 전해 콘덴서는 +극에서 -극 방향으로 충전된다. 전해 콘덴서의 방전 조건은 전원을 off한 경우, 충전 반대 방향으로 신호가 있는 경우 즉, -방향으로 신호가 올 때이다. 이 때 충전 반대 방향으로 뱉어낸다. 트랜지스터의 역할은 전류를 증폭시키는 것이다. 위의 회로에서 전류를 증폭하는 이유는 LED를 밝게 만들어주기 위함이다. LED가 깜빡이는 주기를 결정하는 식은 다음과 같다.
[그림2]
그림 3은 그림1의 회로를 회로도로 정리한 것이다.
[그림3]
다. 설계 시 주의할 점
[그림4]
[그림5]
점이 있는 회로의 경우 연결을 그림3과 같이 표현하고, 점이 없는 회로의 경우 연결을 그림 4와 같이 표현한다. 배치도는 부품을 꽂는 위치를 결정하는 것이다. 부품을 배치할 때 동판을 상하로 뒤집게 되므로 헷갈릴 수 있다. 따라서 부품을 꼽는 위치는 좌우가 아니라 상하로 결정한다. 트랜지스터는 열에 약하기 때문에 동판에 붙이지 않기 위해 다리를 꺾지 않는다.
저항은 세로로 5칸을 차지하고 그림6과 같이 표시하고, 콘덴서는 3칸을 차지하고 그림7과 같이 표시한다. LED는 3칸을 차지하고 그림8과 같이 표시하고, 트랜지스터는 3칸을 차지하고 그림9와같이 표시한다. 이 때 콘덴서와 LED와 트랜지스터는 가로 세로가 상관없지만 극성이 있으면 가로로 연결하는 것이 더 유리하다.
[그림6]
[그림7]
[그림8]
[그림9]
회로에서 다음 중 하나라도 해당이 되면 동작하지 않는다.
1. 연결이 되어야하는 부분이 연결되지 않았을 때
2. 연결되지 않아야 하는 부분이 연결되었을 때
3. 극성이 반대로 연결되었을 때
2. 본론
가. 납땜
[그림10]
[그림11]
동판의 반 (30~21칸)을 납땜한다. 이론상으로 인두기와 납이 들어가는 각도는 90도가 가장 적절하다. 한 줄씩 납땜을 진행하면서 결과물이 점점 좋아지는 것을 목표로 실습했다. 실습을 진행하기 전에 납땜에 사용할 배선의 피복을 벗겨줘야 한다. 납땜 시 인두기와 동판이 0.3초 이상 접촉하지 않도록 주의해야한다.
나. mission1
그림3의 회로에서 저항 6개를 연달아 정렬하는 것이 mission1이다. mission1의 배치도는 그림12와 같이 설계했고, 배선도는 그림13과 같이 설계했다.
[그림12]
[그림13]
배선도 설계 단계에서 다양한 시행착오를 겪었는데, 그 중 하나가 그림14이다. 해당 그림에서는 연결되지 않아야 할 이미터의 콜렉터와 47옴 저항이 연결되어 있다.
[그림14]
[그림15]
[그림16]
mission1의 회로는 그림15, 그림16와 같이 연결하여 정상 동작되었다.
다. mission2
mission1의 회로에서 트랜지스터를 띄우지 않고, 저항은 2칸을 사용하며 점프선 사용이 가능하고 1k옴을 없애는 것이 mission2이다. mission2의 회로도는 그림17이고, 배치도는 그림18, 배선도는 그림19이다.
[그림17]
[그림18]
[그림19]
그림20과 21은 위의 설계도를 연결한 것이다. 해당 단계에서 인두기를 과도하게 오래 사용해서 동판이 타고, 점프선이 제대로 연결되지 않아서 동작이 되지 않는 문제를 겪었으나 새 부품을 가지고 재시도한 결과 정상 작동되었다.
[그림20]
[그림21]
3. 결론
납땜, mission1, mission2의 실습을 통해 정상적인 회로인지 판단하는 방법을 학습할 수 있었고, 납땜의 숙련도를 올릴 수 있었다. 또한 납땜을 시작하기 전에 부품이 제대로 동작하는지 확인하는 과정에서 지난 학기 수업을 복습할 수 있었고, 회로가 어떤 흐름으로 동작하는지 읽을 수 있게 되었다.
