MEDICAL INSTRUMENTATION I

Thevenin and Norton

Thevenin Equivalent Circuit.

모든 회로는 이와 같이 나타낼 수 있다 .

: 두 단자를 가진 임의의 회로망을 하나의 등가전원과 하나의 등가저항이 직렬 연결된 회로로 바꾸어 놓을 수 있다

Vth : 두 단자 사이를 개방 (open) 시킨 상태에서의 두 단자 사이의 전압인 open-circuit voltage (Voc)

Tsc

T

VI

R

oc TT

Tsc

T

V VR

VIR

Norton Equivalent Circuit.

: 두 단자를 가진 임의의 회로망을 하나의 등가 전류원과 하나의 등가저항이 병렬 연결된 회로로 바꾸어 놓을 수 있다

oc T N N

ocT

sc

V V I R

VR

I

Difference betweenNorton Equi. and Thevenin Equi.

Thevenin Equi. Norton Equi.

내부 저항

등가 저항의 크기에 무관하게 바꿀 수 있다 .

Difference betweenNorton Equi. and Thevenin Equi.

정전압원 , 정전류원

Thevenin Equi. Norton Equi.

• 일반적으로 정전압원 .• 내부저항이 부하저항에 비해 작을 때 사용

• 일반적으로 정전류원 .• 내부저항이 부하저항에 비해 클 때 사용

Norton 등가회로와 Thevenin 등가회로를 Source 저항에 따라 구별하여 사용하는 이유

0LL S

S L

RV V

R R

Li

S LR R① 일 경우

0LL S

S L

Ri V

R R

: 일정 → 정전류

LR

이 경우 , 부하 에는 정전류가 흐르므로 Thevenin 등가회로 대신에 Norton 등가 회로를 사용한다 .

이므로 는

대체적으로 에 무관 .

S LR R

LR

S LR R② 의 경우

0

( )

SL S

S L

S LL S L S S S S

S L

Ri i

R R

R RV R R i i R i

R R

: 일정 → 정전압원

LR이 경우 , 부하 에는 정전압이 걸리므로 Norton 등가회로 대신에 Thevenin 등가회로를 사용한다 .

이므로 은 의 값에 대체적으로 무관

S LR R LV LR

Norton 등가회로와 Thevenin 등가회로를 Source 저항에 따라 구별하여 사용하는 이유

Norton 등가회로와 Thevenin 등가회로를 Source 저항에 따라 구별하여 사용하는 이유

SRSource 저항 가 매우 큰 경우 → Norton Eui.

SRSource 저항 가 매우 작은 경우 → Thevenin Eui.

결론

Loading Effect( 부하효과 )

부하란부하란 ?? 사용하고자 하는 곳에서 전압 원사용하고자 하는 곳에서 전압 원 (( 혹은 전류 원혹은 전류 원 )) 이 전압을 이 전압을

인가하였을때 소자를 통해서 흐르는 전류를 말한다인가하였을때 소자를 통해서 흐르는 전류를 말한다 . . 여기서 잘못 여기서 잘못 알고 있는 개념을 살펴보면 대게 부하를 저항으로 생각하는데 알고 있는 개념을 살펴보면 대게 부하를 저항으로 생각하는데 전류가 흐르는 저항을 부하저항이라 말한다전류가 흐르는 저항을 부하저항이라 말한다 . .

VVLL = R = RLL*i*iLL

+

-IILL

다음 회로에서 다음 회로에서 RRSS 와 와 RRLL 이 이 직렬연결이므로 전압분배 법칙에 직렬연결이므로 전압분배 법칙에 의하여의하여

위 식을 참고하여 실제로 부하 양단에 위 식을 참고하여 실제로 부하 양단에 인가되는 전압의 양을 크게 하는 것이 인가되는 전압의 양을 크게 하는 것이 우리의 목적이므로 다음 조건을 만족하면우리의 목적이므로 다음 조건을 만족하면

Loading Effect(Loading Effect( 부하효과부하효과 )) 가 적게 가 적게 발생하여 부하저항에 높은 전압을 인가 할 발생하여 부하저항에 높은 전압을 인가 할 수 있다수 있다 ..

전압 원 회로전압 원 회로

Loading Effect(부하효과 )

전류 원 회로전류 원 회로

병렬로 접속되어 있는 저항에 전류분배 법칙을 사용하면병렬로 접속되어 있는 저항에 전류분배 법칙을 사용하면

위 식을 참고하여 실제로 위 식을 참고하여 실제로 LoadLoad 쪽으로 최대한 많은 전류가 흐르게 하는 것이 쪽으로 최대한 많은 전류가 흐르게 하는 것이 목적이므로 을 만족하면 목적이므로 을 만족하면 RRSS 저항으로 흐르는 전류 량 보다 저항으로 흐르는 전류 량 보다 RRLL

로 로 흐르는 전류 량이 많아 흐르는 전류 량이 많아 Loading EffectLoading Effect 가 작아진다가 작아진다 ..

VL = RL * VL = RL * IILL

++

--

IILLIIS1S1

전력 제한전력 제한

• 정격전압• 정격최대전류 Imax= 1A

→ 10W 전원

RRLL IILL VVLL

10M10MΩΩ

10u10uAA

10V10V

1kΩ1kΩ 10m10mAA

10V10V

10Ω10Ω 1A1A 10V10V

1Ω1Ω 1A1A 10V10V1V

100000개의 저항까지 처리 가능

1 개 저항만 처리 가능

Overload

10V 를 보내주기 위해 흘려 보내주어야 할 IL 가 부하

Thevenin Equi.

전력 제한 전력 제한 (( 응 용응 용 ))

• 정격전류• 정격최대전압 Vmax= 10V

→ 10W 전원

RRLL VVLL IILL

10M10MΩΩ

10M10MVV

1A1A

1kΩ1kΩ 1kV1kV 1A1A

10Ω10Ω 10V10V 1A1A

1Ω1Ω 1V1V 1A1A

10V

10V 1uA

10mA

Overload

1A 를 보내주기 위해 흘려 보내주어야 할 VL 이 부하

Norton Equi.

Thank you !