[회로설계 - 기초이론] 전기회로와 전자회로의 차이는 무엇일까?

오늘의 포스팅 내용은 특히나 전기전자 관련 학과라면 혹은 전기와 전자가 통합된 과를 다니는 대학생들, 심지어 일을 하고 있는 개발자, 엔지니어들도 모르는 사람이 있는 기본적인 개념을 다뤄보려 한다.

무엇이든 기본과 기초를 이해할때까지 여러번 보는것을 추천한다. 그래야 시간이 걸리더라도 나중에는 훨씬 단축된다.

회로설계의 기초는 회로의 소자와 IC에 대한 이해가 기본이다.

회로의 기초가 되는 소자는 다들 아는 저항, 커패시터, 인덕터 그리고 IC는 나의 포스팅에서 다루는 IC정도만 알아도 충분하다.

 

전기회로와 전자회로의 차이에 대해 알아보겠다.

 

 

1. 전기회로란?

R, L, C 즉, 저항, 인덕터, 커패시터인 소자로만 구성된 회로를 전기회로라고 한다.
선형 소자로 구성된 선형 회로를 전기회로라 하며, Electric Circuit이라 한다.
* 선형 회로란? 
: 전압과 전류가 비례하는 회로를 뜻한다. 수동소자(저항, 인덕터, 커패시터)만으로 이루어진 회로를 말한다.

 

2. 전자회로란?

 

 

위에서 설명한 전기회로 + 다이오드, 트랜지스터 등으로 이루어진 회로를 전자회로라고 한다.
반도체라는 능동소자를 포함하여 증폭, 정류, 포화 등을 다루는 회로이다.
비선형 소자를 포함하는 회로를 전자회로라 하며, Electronic Circuit이라 한다.
* 비선형 회로란?
: 회로의 전류와 전압이 비례관계로 표시가 될 수 없는 회로를 뜻한다.

 

 

 

 

 

3. 전자회로를 왜 배울까?
좀 더 쉬운 이해를 위해 몇 가지 예를 들어주겠다.
디지털 온도계의 예

 

 

신호변환

회로에서 외부적인 신호인 온도가 AC/DC변환기를 통해 전기신호로 변환되어 Input 되는 경우, 전기적인 신호로 변환하였으니 이제 변환은 끝났다 라고 생각할 수 있다.
하지만 전기신호는 다양한 이유로 원래는 강한 신호였으나 여러 구간을 거치면서 미약해질 수도 있고, 노이즈가 심해지는 경우도 있다.
이런 경우를 대비하여 신호처리 구간이 필요하다. 즉, 이 신호처리 구간이 전자회로가 필요한 이유이다.
신호가 미약하거나 노이즈가 심해지면 다이오드나 트랜지스터를 이용하여 증폭이나 필터, 스위칭 등을 해주는 회로를 설계하여야 한다.
  
소리의 예

신호변환

음악이나 소리인 아날로그 신호를 변환기를 통해 전기신호로 변환하여 Input 되는 경우에도 마찬가지로 아날로그 신호를 그래야 우리가 듣는 음악을 깨끗하게 들을 수 있다.
즉, 이러한 음악을 듣는 과정에서도 전자회로가 필요한 것이다. 신호처리 구간에서 디지털로도 변환해주고, 증폭도 시켜주고, 필터를 거쳐 노이즈를 제거도 해줘야 하고 이렇게 거친 신호는 안테나를 통해 전송이 된다.
수신부에서 해당 신호를 받아 우리가 듣는 이어폰이나 헤드셋 혹은 스피커를 통해 음악을 듣는 것이다.

 

 

 

 

 

 

4. 정리
오늘 포스팅한 내용과 같이 전기회로와 전자회로의 차이를 알아보고 좀 더 포커스를 맞춘 전자회로가 왜 필요하고 중요한지를 알아보았다.
전자회로는 위의 두 예시만 봐도 알듯이 우리가 생활하는 모든 회로에 적용이 된다고 해도 과언이 아니다.
우리가 사용하는 전자기기에는 전자회로는 필수적으로 들어있다.
스피커, 핸드폰, tv 등 우리가 아는 전자기기에는 다 들어있다고 생각하면 된다. 전자회로를 설계할 줄 알고 현재의 적용된 여러 기능의 전자회로보다 더욱 뛰어난 기능을 가진 회로를 설계할 수 있다면 어떤 기업에서든 탐내는 개발자가 될 것이라 생각한다.
미래에 전자기기 혁신에 주인공이 우리가 되길 바라며 함께 연구하고 노력하자.