안녕하세요.
Edward입니다.
이번에는 세 번째 저항의 종류의 한 종류를 다뤄보는 시간을 갖도록 하겠습니다.
이번에 다룰 주제는 "가변 저항(Potentiometer)"입니다.
혹시 이전 내용에 대해서 모르시거나, 저항에 대해서 궁금하시다면 아래 링크 참고해주세요^^
가변(Potentiometer) 저항이란?!
가변저항(Potentiometer)은 전자회로에서 저항값을 임의로 바꿀 수 있는 저항기이다. 가변저항을 사용하여 저항을 바꾸면 전류의 크기도 바뀐다.
장비 운용 중 사용자에 의해 조작되는 형태와 장비 내부에서 생산 또는 교정 중 조정되는 반고정 저항 등의 형태가 있다. 소자의 특성상 3 단자인 경우가 많다. 일반적으로 회전형의 것이 많이 사용되나 오디오 믹서에서처럼 직동방식도 있다. 한 축에 두 개 이상의 가변저항이 결합된 형태도 있고 오디오의 음량 조절용처럼전동기가 내장된 형태도 있다. 회전각이 한 바퀴가 안 되는 형태와 10, 15, 22회전형 등이 있으며 무한회전형도 있다. 회전체의 각도를 검출하는 용도로도 사용된다.
- 출처 위키 백과
여기서 중점으로 둬야 할 부분은 딱 이 부분입니다.
"저항 값을 임의로 바꿀 수 있는 저항기" 이게 가변저항입니다.
또한 이전 설명의 내용을 참고하자면, 가변저항이란 다음과 같습니다.
1. 크게 A, B 형으로 구분되어 있으며, 저항 값을 변경 가능한 소자임.
더 정확하게는 A형, B형, C형이 있으며, 아래 그래프와 같아요.
B형은 동작 그래프가 로그 지수 함수적이라서 A형보다 고가입니다.
B형은 오디오 음량, 유압, 변위, 압력에 사용됩니다.
오디오 쪽에 B형을 사용하는 이유는 사람이 소리에 둔감하기 때문입니다.
일반적으로 쉽게 구할 수 있는 저가형 가변저항은 A형입니다.
가변저항 심벌은 아래와 같습니다.
그리고 가변저항은 아래 이미지와 같이 다양한 종류가 있습니다.
생긴 건 다르지만 원리는 같습니다 ^^
가변 저항 사용 이유
가변 저항을 사용하는 가장 큰 이유는 저항을 조절할 수 있어서겠죠??
이미 위에서 설명했지만 다시 한번 말씀드리면, 음량 조절 혹은 고정 저항 값으로는 도달할 수 없는,
아날로그 회로 등에 많이 사용됩니다.
가변 저항의 동작 원리
가변저항의 동작 원리는 간단합니다.
가변저항은 3개의 핀을 가지고 있습니다. (1: VCC, 2: Vout, 3:GND)
그리고 가변저항은 왼쪽 그림의 1번과 3번처럼 저항이 일자로 쭉 늘어져 있으며,
2번의 위치에 따라 1번과 3번의 저항 값이 달라지게 됩니다.
2번은 사용자가 손으로 돌리는 핀으로 "샤프트"라고 합니다.
그리고 이를 회로적으로 분석하게 된다면 가장 오른쪽의 회로와 같아요.
2번 핀 위치 기준에 따라 저항 값이 정해지는데, 이때 왼쪽을 R1, 오른쪽을 R2라 하겠습니다.
R1과 R2로 나눈 이유는 계산을 해보려고 하기 때문입니다.
가장 오른쪽 회로를 계산할 때는 전압 분배 법칙이라는 공식을 사용하여 계산하게 되는데요.
전압 분배 법칙 공식은 아래와 같아요 ^^. 이 공식의 기반은 옴의 법칙입니다.
그래서 위 회로의 값과 전압 분배 법칙 공식을 매칭 하여 계산하면 다음과 같아요.
V in은 1번 핀에 인가되는 5V 전압이며,
R1과 R2는 5K짜리 가변저항을 2K와 3K로 임의로 맞춰서 계산한 것입니다.
계산 결과는 3V가 나왔고 전압 출력은 3V가 됩니다.
여기서 많은 분들이 헷갈려하는 부분이 있는데요,
Vout과 "샤프트"는 다른 핀입니다.
위 이미지의 가변저항 핀들을 보시면 3 핀입니다. 그리고 별도로 저항 값을 조절할 수 있는 샤프트가 부착되어 있죠.
샤프트는 R1, R2의 저항 값을 정하는 기능을 가진 핀입니다.
가변 저항의 동작을 좀 더 깊게 알고 싶고 이를 아두이노와 접목시켜 이해하고 싶다면 아래 링크를 참고해주세요^^
8. [Tutorial] 아두이노 아날로그 실습(가변저항)
감사합니다 ^^ 다음에는 NTC 써미스터에 대해 알아보겠습니다!
'전자공학 > 전자회로' 카테고리의 다른 글
| [전자회로 심화 1-5] PTC 써미스터 완벽 이해 (0) | 2019.11.03 |
|---|---|
| [전자회로 심화 1-4] NTC 써미스터 완벽 이해 (1) | 2019.11.02 |
| [전자회로 심화 1-2] 어레이 저항 완벽 이해 (2) | 2019.10.31 |
| [전자회로 입문 3] Pull-up과 Pull-down 완벽 이해 (15) | 2019.10.31 |
| [전자회로 심화 1-1] 금속 저항 완벽 이해 (2) | 2019.10.30 |
