[기본 전자 소자] 수동 소자 ( Passive ) VS 능동 소자 ( Active ) (1)

 

 

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안녕하세요.
다음 포스팅 부터 한 카테고리로 진행할 기본적인 전자 소자에 대한 소개에 들어가기전에 이들을 구분하는 기준인 수동소자와 능동소자에 대해 알아 보게겠습니다.

이글을 검색을 통해 들어오는 독자분들은 전자,전기 공학에 입문하는 사람들이 대부분일 것이므로 가능한 쉬운 표현으로 설명하겠습니다.

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  능동 소자와 수동 소자는 전자 회로 설계에서 상호 보완적인 역할을 하며, 각각의 소자는 특정한 기능과 특성을 가지고 있습니다. 능동 소자는 외부 전원 공급을 통해 작동하며 신호 증폭, 스위칭 등의 능동적 기능을 수행하는 반면, 수동 소자는 외부 전원 없이 신호를 필터링하거나 저장하는 등의 수동적 기능을 수행합니다. 이 두 종류의 소자는 전자 기기와 시스템의 설계 및 구현에서 필수적인 요소들로, 다양한 전자 회로에서 중요한 역할을 합니다.

 

※1. 수동 소자 (Passive Components)

  수동 소자는 전기를 받아서 에너지를 저장하거나 조절할 수 있지만, 스스로는 전기를 생성하거나 증폭할 수 없습니다. 외부 전원이 필요하지 않습니다.

▶1. 특징

1) 전력 공급: 외부 전력 공급 없이 동작합니다.
2) 에너지 변환: 에너지를 변환하지 않고 단순히 전기적 특성을 변화시킵니다.
3) 신호 증폭: 신호를 증폭시킬 수 없습니다.
4) 전력 소비: 소비 전력이 작습니다.
5)동작 원리: 전기적 특성에 의해 동작합니다.

 

▶2. 역할

  - 수동소자는 주로 회로 설계의 기본적인 기능을 제공합니다.
  - 수동소자는 능동소자를 지원하는 역할을 합니다.
  - 수동소자는 주로 전류 제한, 전압 분배 등의 기본 기능을 제공합니다.

 

▶3. 종류

 

1. 저항기 (Resistor)

• 기능: 전류 제한, 전압 분배.
• 특성: 저항 값(옴, Ω), 전력 등급(W).

 

2. 콘덴서 (Capacitor)

• 기능: 전하 저장, 필터링.
• 특성: 정전 용량(패럿, F), 전압 등급(V).

3. 인덕터 (Inductor)

• 기능: 전자기 에너지 저장, 필터링.
• 특성: 인덕턴스(헨리, H), 저항 값(Ω).

 

4. 트랜스포머 (Transformer)

• 기능: 전압 변환, 전류 변환.
• 특성: 변압비, 전력 등급.

 

EX| RC 저역 필터 회로 
  - 구성: 저항, 콘덴서, 입력 신호, 출력 신호.
  - 동작 원리: 고주파 성분을 차단하고 저주파 성분만 통과시키는 필터링 동작.

 

 

 

※2. 능동 소자 (Active Components)

  능동 소자는 전기를 받아서 작동하며, 전기를 더 많이 사용할 수 있게 하거나 신호를 더 강하게 만드는 등의 일을 합니다. 능동 소자는 스스로 에너지를 생성하거나 증폭할 수 없지만 외부 전원이 필요합니다.

▶1. 특징

1) 전력 공급: 외부 전력 공급이 필요합니다. 
2) 에너지 변환: 전기적 에너지를 다른 형태의 에너지로 변환할 수 있습니다.
3) 신호 증폭: 신호를 증폭시킬 수 있습니다.
4) 전력 소비: 소비 전력이 상대적으로 큽니다.
5)동작 원리: 외부 전력 공급에 의해 동작합니다. 

 

▶2. 역할

- 능동소자는 신호를 증폭하고 제어할 수 있어 신호 처리의 핵심 역할을 합니다.-
- 대부분의 전자 회로는 능동소자(예: 트랜지스터, 증폭기 등)를 중심으로 구성됩니다.
- 능동소자는 증폭, 스위칭, 발진 등 다양한 기능을 제공합니다.

 

▶3. 종류

 

1. 트랜지스터 (Transistor)

• 기능: 전류 증폭, 스위칭.
• 종류: BJT (Bipolar Junction Transistor), FET (Field Effect Transistor)
  

 

2. 다이오드 (Diode)

• 기능: 전류의 한 방향으로만 흐르게 함.
• 종류: 정류 다이오드, 제너 다이오드, LED 등.
  
  

  

 

 

3. 집적 회로 (Integrated Circuit, IC)

• 기능: 다양한 전자 회로를 하나의 칩에 집적.
• 종류: 아날로그 IC, 디지털 IC, 마이크로프로세서 등.
  

  

4. OP AMP (Operational Amplifier)

• 기능: 신호 증폭, 필터링 등.
• 용도: 신호 처리, 제어 시스템 등에서 많이 사용.
  

 

 

 EX| 트랜지스터 증폭 회로
  - 구성: 전원, 입력 신호, 트랜지스터, 부하 저항, 출력 신호.
  - 동작 원리: 작은 베이스 전류가 큰 컬렉터 전류를 제어하여 신호 증폭.

 

 

 

딱 2줄로 요약하면 

수동소자는 외부 전원이 필요 없으며 전기를 저장하거나 조절하는 역할을 하는 소자, 능동 소자는 외부 전원이 필요하며 신호를 증폭하거나 변환하는 역할을 하는 소자를 말합니다.

이상으로 능동소자와 수동소자에 대한 비교를 마치겠습니다. 감사합니다.