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책소개

머리말
우리나라의 전자 산업은 시작된 지 반세기가 지나는 동안 정말 눈부신 성장을 이루어 왔다. 현재 전자 산업은 우리나라 산업을 이끄는 가장 대표적인 분야가 되었고, 세계적으로도 인정받으며 빠르게 진화하고 있다. 전자 산업을 시작했던 초기에는 선진 기술을 따라가기에 급급하여 주로 벤치마킹을 했다면, 지금은 우수한 기술력으로 전 세계 선두 자리를 지키고 있고, 그 중심에는 몇몇 대표적인 국내 기업들이 버팀목이 되고 있다. 저자도 기업체에서 다년간 근무하며 여러 가지 산업 현장 상황을 피부로 느꼈고 잘 이해하고 있다.
그런데 현장에서 근무하며 가장 아쉬웠던 점은 학교에서 전자 관련 전공을 배우고 입사하는 신입 엔지니어든 몇 년 간 현장 경험을 한 주니어 엔지니어든 모두 전공과 관련된 여러 가지 용어와 수식은 알고 있지만 그것이 개념적으로 무엇을 의미하는지 명확히 이해하지 못하고 있다는 점이었다. 돌이켜 생각해보면, 저자가 학생 시절 전공을 배울 때도 기초적인 개념을 이해하기보다는 제한된 시간동안 쏟아지는 수식들을 감내하느라 힘들었던 기억들이 많았던 것 같다. 또한 저자가 기업체에서 학교로 온 뒤에 학생들을 가르치면서 알게 된 학생들이 공부에 흥미를 느끼는 순간은 정량적인(quantitative) 방법보다는 직관적인(intuitive) 방법으로 알려줄 때, 즉 수식보다는 기본적인 개념을 알기 쉽게 설명해 줄 때였고, 학생들의 이해도도 훨씬 좋았던 경험이 많다. 물론 전자회로 관련 서적 중에는 세계적으로 유명한 책들이 많이 나와 있고, 국내 서적도 좋은 내용으로 다양하게 출판되어 있다. 그러나 대부분의 책들이 4년제 대학에서 관련 전공을 공부하는 학생이나 관련 업무를 진행하는 엔지니어들을 대상으로 집필되었기 때문에, 전자회로 분야를 처음 접하거나 전자 관련 업무에서 굳이 어려운 수식을 사용할 필요가 없고 기본적인 개념만을 이해하고자 하는 사람들에게는 쉽게 다가가기 어려운 상황이다.
따라서 이 책은 전자회로 분야를 처음 접하는 독자들이 전체적인 개념을 이해하고 싶을 때나, 전자회로를 공부하려는 2년제 학생들 또는 이제 막 관련 업무를 시작하는 엔지니어들이 짧은 시간에 전체적인 개념을 이해하고자 할 때 추천하는 바이다. 아무쪼록 많은 강소기업과 엔지니어들이 쉽게 이 분야에 뛰어들어 우리나라 전자 산업의 저변이 더욱 넓어지는 데 이 책이 작은 보탬이 되었으면 하는 바람이다.

2021.07.
저자 하정우 씀

목차

CHAPTER 1 다이오드

1.1 실리콘의 물리적 구조

(1) 원자의 구성

(2) 실리콘 원자

(3) 실리콘 원자의 결합

(4) 실리콘의 성질

(5) 불순물 반도체

(6) 화합물 반도체



1.2 다이오드의 물리적 구조

(1) 접합형 다이오드

(2) 공핍층(Depletion Layer)

(3) 역방향 바이어스(Reverse-Bias)

(4) Reverse-Bias Breakdown : Zener 효과

(5) Reverse-Bias Breakdown : Avalanche 효과

(6) 순방향 바이어스(Forward-Bias)

(7) 캐리어(Carrier)

(8) 도전율(Conductivity)



1.3 다이오드의 전류-전압 특성 및 모델

(1) 다이오드 I-V 특성

(2) Ideal-diode 모델

(3) 전압 강하 모델(0.7V 모델)

(4) Piecewise-linear 모델

(5) Exponential 모델

1.4 다이오드 종류



연습문제



CHAPTER 2 BJT

2.1 BJT의 특징

(1) BJT의 구조적 특징

(2) BJT의 회로 심볼

(3) BJT의 전압 전류 관계



2.2 BJT 동작모드

(1) 열적 평형상태

(2) 전자-정공 쌍생성

(3) 순방향 활성모드

(4) 포화모드

(5) 차단모드

(6) 펀치-쓰루(punch-through) 현상

(7) BJT 동작모드 정리

(8) 순방향 활성모드의 응용 예

(9) 포화 및 차단모드의 응용 예



2.3 BJT 전류와 전압 특성 및 바이어스

(1) 순방향 활성모드의 전류 성분

(2) BJT 컬렉터 전류-전압 특성 곡선

(3) 부하 선(Load Line)

(4) 동작 점에 따른 입출력 파형의 왜곡

(5) 바이어스



2.4 BJT 증폭기

(1) 공통 이미터 증폭기

(2) 이미터 저항을 갖는 공통 이미터 증폭기

(3) 바이패스 커패시터의 역할

(4) 공통 컬렉터 증폭기



연습문제



CHAPTER 3 MOSFET

3.1 MOSFET의 물리적 구조

(1) MOSFET의 특징

(2) NMOS의 구조 및 회로 심볼

(3) PMOS의 구조 및 회로 심볼



3.2 MOSFET의 동작 특성

(1) NMOS의 동작 특성

(2) PMOS의 동작 특성



3.3 MOSFET의 전류-전압 특성

(1) NMOS의 전류-전압 특성

(2) PMOS의 전류-전압 특성



3.4 MOSFET의 바이어스

(1) 부하 선(Load Line)

(2) 동작 점에 따른 입출력 파형의 왜곡

(3) 전압분배 바이어스

(4) 자기 바이어스



3.5 MOSFET 기본 증폭기 회로 해석

(1) MOSFET 증폭기의 기본 구조

(2) 공통 소스 증폭기

(3) 소스 저항을 갖는 공통 소스 증폭기

(4) 바이패스 캐피시터의 역할



3.6 FET의 다양한 특성들

(1) FET의 차단 주파수에 영향을 주는 요소들

(2) MOSFET 소자의 채널 폭과 길이가 짧아지면서 발생하는 단채널 효과들

(3) JFET



연습문제



CHAPTER 4 전원회로

4.1 정류회로

(1) 정류회로



4.2 반파정류기

(1) 반파정류기

(2) 변압기를 사용한 반파정류기



4.3 전파 정류기

(1) 전파 브릿지 정류기



4.4 정류용 필터

(1) 정류용 필터



4.5 전원회로의 다양한 특성들

(1) 리플 전압

(2) 정류기에 사용되는 전력 소자의 필요조건

(3) 양단 클리퍼 회로

(4) 반파 2배 전압 회로



연습문제



CHAPTER 5 궤환

5.1 궤환의 개념

(1) 궤환의 개념

(2) 궤환을 갖지 않는 공통 이미터 증폭기

(3) 이미터 저항 RE에 의한 부궤환 작용

(4) 궤환 증폭기의 해석 모델



5.2 궤환의 특성

(1) 부궤환에 의한 폐루프 이득의 둔감도 증가

(2) 부궤환에 의한 대역폭의 증가

(3) 부궤환에 의한 신호 대 잡음 비 개선

(4) 부궤환에 의한 비선형 왜곡 감소

(5) 부궤환에 의한 증폭기 이득의 감소



연습문제



CHAPTER 6 연산증폭기

6.1 연산증폭기의 개념 및 특성

(1) 연산증폭기의 개념

(2) 연산증폭기의 특성

(3) 가상단락과 가상접지

(4) 연산증폭기의 개방루프 사용

(5) 연산증폭기가 부궤환을 갖는 경우



6.2 연산증폭기의 응용회로

(1) 반전 증폭기(Inverting Amplifier)

(2) 반전 가산기(Weighted-Summer Circuit)

(3) 비반전 증폭기(Non-inverting Amplifier)

(4) 전압 팔로워(Voltage Follwer)

(5) 비반전 가산기

(6) 차동 증폭기(Difference Amplifier)

(7) 반전 적분기

(8) 반전 미분기



연습문제



CHAPTER 7 전력 증폭기

7.1 Class-A 전력 증폭기

(1) Class-A 전력 증폭기 개념

(2) Class-A 전력 증폭기 특성

(3) Class-A 전력 증폭기의 전력 변환 효율



7.2 Class-B 전력 증폭기

(1) Class-B 전력 증폭기 개념

(2) Class-B 전력 증폭기 특성

(3) Class-B 전력 증폭기의 전력 변환 효율



7.3 Class-AB 전력 증폭기

(1) Class-AB 전력 증폭기 개념

(2) Class-AB 전력 증폭기 특성



7.4 Class-C 전력 증폭기

(1) Class-C 전력 증폭기 개념



연습문제



CHAPTER 8 신호 발생기

8.1 정현파 발진기의 기본 개념

(1) 발진기의 궤환 루프 및 발진 조건

(2) 진폭 조절을 위한 리미터 회로



8.2 연산증폭기 RC Oscillator 회로

(1) Wien-Bridge Oscillator

(2) Phase-Shift Oscillator



8.3 LC and Crystal Oscillators

(1) LC-Tuned Oscillator

(2) Crystal Oscillators



8.4 Multivibrators

(1) Multivibrators

(2) Bistable Multivibartors

(3) Astable Multivibrators

(4) Monostable Multivibrator



8.5 Integrated-Circuit Timers

(1) 555 타이머



연습문제



참고문헌 및 사이트



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