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[PCB EMI] PCB에서의 전송 선로 (32) 마이크로스트립과 스트립라인 비교고속 디지털 회로나 RF 회로에서 신호 무결성을 확보하려면 전송 선로의 구조와 특성을 이해해야 합니다. PCB 상에서 가장 널리 사용되는 두 가지 전송 선로 형태인 마이크로스트립(Microstrip)과 스트립라인(Stripline)은 구조적 차이뿐 아니라 전자기적 특성 면에서도 뚜렷한 차이를 보입니다. 마이크로스트립 구조의 개념마이크로스트립은 신호 선로가 PCB의 표면층(Top Layer 또는 Bottom Layer)에 위치하고, 그 아래층에 접지면(Ground Plane)이 존재하는 단층 구조입니다. 이 구조는 공기와 유전체가 혼합된 매질을 통해 신호가 준-TEM(quasi-TEM) 모드로 전파되며, 설계와 제조가 상대적으로 간편하다는 장점을 갖습니다.마이크로스트립은 고속.. 2025. 5. 24.
[PCB EMI] 전송선로란 (31) 고속 신호 전송을 위한 전송 선로의 이해고속 디지털 회로에서 신호 무결성을 확보하기 위해서는 전송 선로(Transmission Line)의 개념을 정확히 이해하는 것이 필수적입니다. 단순한 전선 연결이 아니라, 신호의 주파수 특성, 귀환 경로, 도체 간 상호작용까지 고려한 정밀한 구조 설계가 요구됩니다. 전송 선로의 기본 개념전송 선로는 신호 전송을 위한 두 개 이상의 도체 구조로 구성되며, 보통 신호선과 귀환 경로로 구분됩니다. 고속 신호가 흐를 경우 전류는 단순히 도선을 통해 흐르지 않고, 전기장(E-field)과 자기장(H-field)의 상호작용을 통해 에너지가 파동 형태로 전달됩니다.이러한 파형 전파는 일정한 임피던스를 유지해야 왜곡 없이 전달되며, 신호가 전파되는 동안 전압과 전류는 위치에 따라.. 2025. 5. 23.
[PCB EMI] 회로, 선로, 공간의 전기적 특성 (30) 회로, 전송 선로, 자유 공간의 전기적 특성 비교전자 시스템에서 신호가 어떻게 전달되는지는 매질의 특성에 따라 달라집니다. 본 글에서는 집중 소자 회로, 전송 선로, 그리고 자유 공간이라는 세 가지 주요 전기적 경로의 특성을 비교하여 설명합니다. 각 매체는 신호의 전달 속도, 임피던스 특성, 손실 요소 등에서 차이를 보이며, 전자 회로 설계 시 이를 이해하는 것이 매우 중요합니다. 집중 소자 회로 (Circuit)집중 소자 회로는 저주파 환경에서 주로 사용되며, 인덕터(L), 커패시터(C), 저항(R) 등의 소자를 통해 회로가 구성됩니다. 임피던스(Z)는 주파수에 따라 Z = jωL + 1/(jωC)로 표현되며, 전력(P)은 P = IV 또는 P = I²R로 계산됩니다. 이 회로는 모든 전기적 에너지가 .. 2025. 5. 23.
[PCB EMI] 유전율, 도전율, 투자율 (29) 물질의 전기적·자기적 특성 완벽 해부전자기학과 회로 설계에서 자주 등장하는 개념인 유전율(ϵ), 도전율(σ), 투자율(μ)은 물질의 기본적인 전기적·자기적 반응 특성을 설명하는 핵심 물리량입니다. 이들 파라미터는 전자기파의 전달, 신호의 손실, 에너지 저장 특성 등을 결정짓는 중요한 요소로, 소자나 회로의 성능에 직접적인 영향을 줍니다. 유전율(ϵ): 전기장의 영향을 얼마나 받는가유전율은 물질이 외부 전기장에 얼마나 민감하게 반응하는지를 나타냅니다. 쉽게 말해, 전기장을 얼마나 잘 '저장'하거나 '형성'할 수 있는지를 보여주는 지표입니다. 유전율이 높을수록 물질 내부에 더 많은 전기장이 형성되어 에너지를 축적할 수 있으며, 이는 커패시턴스와 밀접하게 연관됩니다. 단위는 패럿 퍼 미터(F/m)를 사용합니다.. 2025. 5. 23.
[PCB EMI] 직렬공진과 병렬공진 (28) LC 회로의 주파수 선택 능력 이해하기LC 회로에서는 특정 주파수에서 공진 현상이 발생하며, 이는 회로의 임피던스 특성을 극적으로 변화시킵니다. 이러한 공진은 신호 필터링, 발진기, 무선 통신 등 다양한 전자 회로에서 핵심적인 역할을 합니다. 본문에서는 직렬 공진과 병렬 공진의 동작 원리와 차이를 중심으로, 그 활용 방법까지 정리해 보겠습니다. 공진이란 무엇인가?공진은 인덕터(L)의 유도 리액턴스(ωL)와 커패시터(C)의 용량 리액턴스(1/ωC)가 같은 크기를 가질 때 발생합니다. 이 두 성분이 서로 상쇄되면 회로의 임피던스가 급격히 변하는 현상이 나타납니다. 이때의 주파수를 공진 주파수(f₀)라고 하며, 다음과 같이 정의됩니다.f₀ = 1 / (2π√(LC))공진 주파수에서는 회로가 특정 주파수 성분에.. 2025. 5. 23.
[PCB EMI] 도체구조에 따른 R,L,C (27) 도체 구조에 따른 R, L, C의 변화PCB(Printed Circuit Board)를 설계할 때는 단순히 회로 연결을 넘어서, 도체의 구조가 저항(R), 인덕턴스(L), 커패시턴스(C)에 어떤 영향을 미치는지를 정확히 이해하는 것이 중요합니다. 이러한 요소들은 고속 신호의 품질에 직접적인 영향을 주며, 전자기적 간섭(EMI)과 같은 문제를 사전에 방지하기 위한 기초가 됩니다. 도체 구조와 R, L, C의 상관관계PCB의 트레이스는 도선처럼 작동하며, 이 트레이스 자체가 저항, 인덕턴스, 커패시턴스 성분을 내포합니다. 이를 무시한 채 회로를 설계하면 예상치 못한 신호 왜곡이나 전력 손실이 발생할 수 있습니다.저항(R): 도체의 저항은 길이에 비례하고 단면적(폭과 두께)에 반비례합니다. 즉, 트레이스가 길.. 2025. 5. 22.
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