그리드 딥 미터: 잊혀진 기기

하드웨어 해커가 오실로스코프를 획득하는 것은 중요한 통과 의례였습니다. 최근까지 일반 사람들의 예산으로는 새 장비를 구입하는 경우가 거의 없었으므로 아마도 중고 스코프를 사용했을 것입니다. 이제는 저렴한 옵션이 많이 있습니다. 특히 저가형 PC 스코프와 "스코프 미터"를 포함하는 경우 더욱 그렇습니다. 디지털 미터는 이제 신호 발생기, 주파수 카운터, 심지어 로직 분석기와 함께 저렴합니다(일부 주요 상점에서는 종종 무료임).

그러나 예전만큼 자주 볼 수 없는 테스트 장비가 하나 있는데, 이는 매우 다재다능한 키트이기 때문에 안타까운 일입니다. 물론, 무선 작업을 하지 않는다면 원하는 목록에 높지 않을 수도 있지만, RF로 무엇이든 한다면 그것은 다용도 도구일 뿐만 아니라 좋은 가치이기도 합니다. 뭐라고 불러? 조건에 따라서. 역사적으로 그들은 "Grid Dip Oscillator" 또는 GDO라는 이름을 사용했습니다. 때로는 "Grid Dip Meter"라고 부르는 것을 들을 수도 있습니다. 그러나 최신 버전에는 튜브가 없으므로(따라서 그리드도 없음) 때때로 딥 미터 또는 그냥 디퍼라고 부르는 것을 들을 수 있습니다.

뭐라고 부르든 작동 이론은 동일하며 매우 간단합니다. 이 장비는 출력을 외부 회로에 연결하는 방법을 갖춘 매우 넓은 대역의 발진기에 지나지 않습니다. 발진기에서 얼마나 많은 전력이 소모되는지 모니터링할 수 있는 방법도 있습니다. 이는 발진기의 최대 진폭을 관찰하여 가장 자주 수행됩니다.

딥의 이유는 인덕터와 커패시터가 서로 다른 주파수에서 동작하는 방식과 관련이 있습니다. 거의 모든 회로나 구성 요소에는 세 가지 임피던스 소스가 있습니다. 즉, 주파수에 따라 변경되어서는 안 되는 저항입니다. 물론 커패시턴스로 인한 용량성 리액턴스; 유도성 요소의 유도성 리액턴스. 어떤 경우에는 이들 중 상당량만 갖고 있는 경우도 있습니다. 예를 들어, 탄소 저항기에서는 두 가지 유형의 리액턴스가 너무 많아서는 안 됩니다. 커패시터는 주로 용량성 리액턴스여야 합니다.

주어진 커패시터의 경우 리액턴스는 저주파에서는 매우 높고 고주파에서는 매우 낮습니다. 인덕턴스는 그 반대입니다. 낮은 주파수는 높은 주파수보다 낮은 리액턴스를 생성합니다. DC 전류를 0헤르츠파로 생각하면 이를 기억하기가 매우 쉽습니다. 인덕터(와이어 코일)는 분명히 DC(낮은 리액턴스)를 통과하고 커패시터(두 개의 평행판)는 분명히 DC(높은 리액턴스)를 통과하지 않습니다.

회로의 전체 임피던스는 이 세 가지 요소에 따라 달라지지만 단순히 값을 더하는 것만큼 간단하지는 않습니다. 저항과 리액턴스는 같은 종류의 양이 아니기 때문입니다. 3ohm의 리액턴스와 함께 2ohm 부하에 1V 신호가 들어가는 경우, 일반 저항에 1V가 들어가는 것과 동일하게 동작하는지 알고 싶습니다. 저항과 리액턴스가 직렬인 경우 유효 저항의 값은 임피던스이며 저항과 리액턴스의 벡터 합입니다.

그러면 이 예에서는 22+32=13입니다. 13의 제곱근은 약 3.6이므로 임피던스의 크기는 3.6옴입니다. 상황을 더욱 복잡하게 만드는 것은 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스가 서로 상쇄되는 경향이 있다는 것입니다. 용량성 리액턴스를 음수로 처리하는 것이 관례입니다. 하지만 우리는 이를 제곱할 것이기 때문에 이 특정 계산을 수행하기 위해 어느 것을 음수로 간주하는지는 중요하지 않습니다. 수학적인 측면에서는 실제로 저항을 실수부로 취급하고 리액턴스를 복소수의 허수부로 취급합니다. 극형으로 변환하면 크기와 위상각이 제공됩니다.

병렬에서는 일종의 동일하지만 리액턴스는 병렬 저항과 마찬가지로 추가됩니다. 요점은 다음과 같습니다. 어떤 주파수에서는 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스가 동일합니다. 직렬 회로에서는 리액턴스가 0이 되고 남은 것은 저항뿐임을 의미합니다. 병렬 회로에서 0은 분수의 분모에 나타나므로 유효 리액턴스는 무한합니다(그리고 순수 저항기와 병렬로 저항기의 값을 변경하지 않습니다). 어느 쪽이든 리액턴스는 상쇄되어 순수한 저항을 남깁니다.