콘덴서, 인덕터의 종류 및 특성 미분 회로, 적분회로

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도록 하기 위해 금속 케이스(차폐상자 또는 실드케이스라고 한다)에 수납되어 있다. 이 케이스는 반드시 어스에 연결하여야 한다. 그리고, 이러한 것은 동조용, 발진용이므로 인덕턴스값을 변화시킬 수 있도록 되어 있다.
5.인덕턴스값의 조정
　
코일 중심의 코어부는 나사 모양으로 되어 있어, 드라이버 등으로 돌리면 코어가 코일에 들어가거나, 나오기도 한다. 따라서 코어의 상하 움직임에 따라 코일의 인덕턴스값이 변화한다.
코일의 권수를 바꾸어도 되지만, 일일이 그렇게는 할 수 없는 일이다.
FM 라디오의 튜너부 등은 87.5MHz∼108MHz 부근의 고주파를 취급하기 때문에 코어에 감으면 인덕턴스값이 너무 커지므로 공심 코일이 사용된다.
이 경우의 조정은 코일의 권선 간격을 변화시켜 조절한다.
인덕터의 특성으로는 인덕턴스, 분포용량, 손실 또는 Q, 온도특성, 코어를 사용한 것에서는 또 고조파 비뚤어짐 감쇠량, 직류중첩 특성을 들 수 있습니다.
인덕턴스
인덕턴스는 인덕터의 가장 중요한 특성입니다. 인덕터스는, 권선으로 흐르는 전류와 권선과 쇄교하는 자속수와의 비로 저의되는 양입니다. 또, 권선으로 흐르는 전류의 시간 변화량과 권선 양단에 발생하는 기전력의 비로서도 표시됩니다. 인덕턴스의 값은 앞에 설명한 바와 같이 코어를 사용했을 경우 권선으로 흐르는 전류에 의해 발생한 자속이 코어내부로 들어가게 되는 구조이면 계산에 의해 간단히 구할 수 있습니다. 예를 들면, 트로이덜, 코어를 사용한 코일의 경우와 같은 식으로 구할 수 있습니다.그러나 실제로는 설계의 편의를 꾀하기 위해 간단히 인덕턴스를 계산할 수 있습니다.코어에 감은 코일의 인덕턴스는 코어재의 투자율이 어느 주파수를 넘으면, 저하하므로 변동합니다. 또, 동시에 후술하는 손실도 증가합니다. 그 투자율이 저하하기 시작하는 주파수는 투자율에 반비례 하고 있습니다.따라서 인덕터를 공진회로에 사용할 경우에는 비교적 투자율이 낮고 사용 주파수 내에서는 투자율이일정한 재질 코어을 사용해햐 합니다. 한편, 고주파 전류를 저지하는 초크,코일로서인 덕터를 사용할 경우에는 인덕터스의 절대치는 그다지 문제가 되지 않으므로, 비교적 높은 투자율의 재질인 코어를 사용할 수 있다
미분회로 와 적분회로
(1) 펄스파형의 CR회로에 의한 미분회로
펄스파의 CR 직렬회로의 방형 펄스파에 대한 출력파형은 시정수 C×R에 의해 상당히 틀려졌다. 특히 C×R이 펄스폭 τ 에 비해 충분히 작은 경우, 출력파형은 그림 1과 같이 이미 입력 방형파와는 다른 펄스파가 되어 있다. 이와 같은 조건 아래에는 R 양단의 전압강하가 C 양단의 전압강하에 비해 훨씬 작아진다. C×R이 작다는 것은 R이 작다는 의미이고, C가 작은 것은 C의 리액턴스가 1/ωC가 되어 역으로 커지고 있기 때문이다. 따라서,
.......................... (1)
.......................... (2)
.......................... (3)
.......................... (4)
가 되어 출력전압은 입력전압을 미분한 것에 비례하고 있다. 이와 같은 회로를 미분회로라 부르고 있다.
수학에서 말하는 미분은 곡선의 기울기를 구하는 것이므로 입력파형의 기울기의 크기를 나타내는 출력을 구하는 것이다. 이상적인 방형파는 상승 부분에서는 +∞의 기울기이고, 하강 부분에서는 -∞의 기울기가 되고 있다. 그리고 상승과 하강 중간의 진폭이 일정한 부분에서는 기울기가 0이다. 따라서 이 방형파를 미분했을 때의 출력은 그림 2 와 같이 이상적으로는 펄스폭 0, 진폭 ±∞의 펄스파가 되겠지만, 식 (1) 부분에서의 근사와 입력방형파 그 자체가 상승, 하강인 부분에서 완전히 수직으로 서 있지 못하므로, 현실적으로는 일정 펄스폭과 유한의 진폭을 가진 정부(正負)의 삼각형 펼스파가 된다. 식 (1)의 근사가 충분히 성립하려면 그 파형의 반복 주파수에서의 C의 리액턴스 1/ωC가 R의 10∼100배 정도가 되도록 CR의 값을 선택하는 것이 필요하며, 미분회로를 통과함에 따라 심하게 감쇠한다. 그리고 양호한 미분파형을 얻고자 할수록 이 감쇠는 심해져 나중에 펄스를 올릴 필요가 있다.
(2) 적분회로
미분회로는 바이패스형 CR회로에서 시정수를 일정 조건으로 했을 경우였지만, 로패스형 CR회로에서 시정수 C×R을 충분히 크게 선택하면 적분회로를 얻을 수 있다. 이것은 그림 3 의 회로에서,
.......................... (5)
.......................... (6)
.................. (7)
가 되어 출력전압은 입력전압을 적분한 것에 비례한다. 적분과 미분은 역의 연산이므로 어떤 파형을 미분회로를 통해 얻을 수 있는 출력파형은 이번에는 그 파형의 신호를 적분회로에 통과시키면 원래의 파형으로 되돌릴 수가 있다(그림 4). 적분회로의 경우에도 식 (5)의 근사가 충분히 성립하기 위해서는 R이 크고, 1/ωC이 작아야 하므로 적분회로를 통과함에 따라 심하게 감쇠한다.
(3) L과 R에 의한 미분회로, 적분회로
콘덴서가 전압의 급격한 변화에 대항하는 성질이 있는 것과 마찬가지로 코일은 전류의 급격한 변화에 대항하는 성질이 있다. 이로 인해 콘덴서와 코일은 전압과 전류에 대해 쌍대의 관계를 갖고 있으므로 LR회로에서도 시정수를 어떤 조건에서 선택함으로써 미분회로, 적분회로로서 이용할 수 있다. 그림 5(a)는 미분회로이며, 이 경우에는 시정수는 L/R이 되고 이것을 충분히 작게 한다. 그림 5(b)는 적분회로이며, 이 경우에는 시정수 L/R을 충분히 크게 한다. 코일은 인덕턴스를 크게 하면 권선의 저항성분과 분포용량을 무시할 수 없게 되므로 이상적인 소자를 만드는 것이 어렵다는 결점이 있다. 인덕턴스를 크게 하기 위해 자심(코어)을 사용하기 때문에 트랜스와 동일한 형태가 되며 가격도 올라간다. 미분회로의 경우에는 시정수 L/R을 작게 하기 때문에 인덕턴스를 작게 할 수 있으며, 결합 트랜스를 겹치게 할 수 있기 때문에 이 L/R의 미분회로는 사용되는 예가 많은 것 같다.
그림 5 LR에 의한 미분회로와 적분회로

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콘덴서,   인덕터,   미분회로,   적분회로,   특성