저항(R)
V = IR에 의하여, I = V/R이 되는데 이는 '저항의 크기를 적당히 바꾸면 회로의 특정 부분에 흐르는 전류의 양을 제한할 수 있다'는 것을 의미한다.
물리적으로 저항의 단면적이 작을수록, 길이가 길수록 저항이 강력해진다.
전류가 저항을 지나고 나면 그만큼의 전압이 원래 전압에서 빠지게 된다. (전압 potential).
캐패시터(C)와 인덕터(L)는 교류(AC -- 주파수를 가진)전류, 교류 전압 입장에서 보았을 때 주파수에 따라 저항 값을 틀리게 보게 한다.
캐패시터 - 높은 주파수의 전압일수록 저항 작게 느낌. AC(고주파)만 통과시키고 DC는 전류가 흐르지 않게 하는 효과. DC Block, bypass cap이라고도 부른다. 단위는 F(패럿). dV/dt = I/C (C는 캐패시터 상수값)
인덕터 - 높은 주파수의 전압일수록 저항 크게 느낌. 전류가 변화하지 못하게 한다. 즉 급격한 신호의 흐름을 막는다. AC Blocking, chock라고한다. 단위는 H(헨리). V= L dI/dt (L은 인덕터 상수값)
회로에서 open은 연결되어 있지 않다는 의미, short은 연결되어 있다는 의미이다.
LPF(Low Pass Filter)는 저주파 성분만 통과시키고 고주파 성분은 가로막고자 할 때 사용한다. 임베디드 시스템에서 이런 고주파 성분은 보드에 Noise 역할을 하기 때문이다. 반대로 HPF(High Pass Filter)이며 고주파 성분 통과시키고 저주파 성분은 막는다.
LPF 그림을 보자.
Linear System의 Super position의 원리에 의하여 (output에서 보았을 때, 합해서 나오는 것들은 결국 나눠서 따로따로 들여다 본 후 합한 결과와 같다는 것의 유식한 버전) 분리해보자.
DC 입장에서 보면 회로가 끊어져 있다. Capacitor(AC만 통과)는 DC 입장에서 보면 거의 통과하지 못하기 때문이다. Vin이 Vout으로 (아주아주 약간 작아지긴 했지만) 그대로 튀어나오는 형국이다. (전류 안 흐름)
AC 성분 입장에서 보면 capacitor는 short나 다름없다. 폐회로의 R에서 모든 전압 강하가 일어나게 되어 VinAC가 모두 사라지고 VoutAC = 0이 되어 버린다. 고로 R은 AC 성분의 전압 강하를 위해 필요한 존재라는 말이 된다.
결국 처음 그림으로 돌아가서, Vout = VoutDC + VoutAC ≒ VoutDC로 표현되며 DC에 가까운 성분만 Vout으로 나온다는 결론이다.
다시 말해 C는 AC 입장에서 보면 short (전류흐름)
L은 AC 입장에서 보면 open (전류 안 흐름)이다.
