전자회로 입문 — 센서 입력 검증 · ADC와 고장 가설 · 실습
센서 입력 설계 검토서 만들기
목표
분압기 입력을 Python 표준 라이브러리로 계산하고 부하·공차·시간·ADC·고장 가설을 검증합니다. SPICE나 실물 보드가 아니라 명시된 저항과 1차 RC 모델입니다.
왜 중요한가
전압 하나만 맞추면 충분하지 않습니다. 부하를 연결한 뒤의 전류, 소비 전력, 공차 끝값, 획득 시점까지 검토해야 측정값이 왜 바뀌는지 설명할 수 있습니다. 실제 측정과 합성 관측을 구분하는 것도 검증의 일부입니다.
단계
1. 무부하 5 V, 10 kΩ 두 저항을 계산해 /root/circuit-review/01-unloaded.json에 저장합니다.
2. 10 kΩ 부하를 추가하고 /root/circuit-review/02-loaded.json에 전압·전류·감소율을 저장합니다.
3. /root/circuit-review/03-power.json에 세 소비 전력과 공급 전력을 W로 저장합니다.
4. 전원 ±5%, 세 저항 각각 ±1%의 16개 끝값 조합을 비교해 /root/circuit-review/04-corners.json에 개수와 범위를 저장합니다.
5. 명목 회로에 100 nF를 추가해 /root/circuit-review/05-settling.json에 시간상수·1 ms 전압·1% 정착 시간을 저장합니다.
6. 단계 카드의 가상 ADC 규약으로 /root/circuit-review/06-adc.json에 두 코드와 입력 유효성을 저장합니다.
7. 2.49±0.02 V 합성 관측과 세 고장 후보를 비교해 /root/circuit-review/07-diagnosis.json에 예측·후보·다음 확인을 저장합니다.
참고
단계 카드에 모든 필드명이 있습니다. JSON 수치는 문자열이 아니며 NaN·무한대를 허용하지 않습니다. 수치 허용오차는 상대 0.00001 또는 절대 0.00000001 중 큰 값입니다. 가상 ADC 코드는 정수여야 합니다. 표준 라이브러리 json·math·itertools만 쓰므로 추가 설치가 없습니다. 셸과 Python이 처음이면 리눅스 기초 코스를 먼저 보세요. 세션 종료 전에 산출물을 복사해 보관하세요. 장비 연결, 납땜, 실제 전압 인가는 하지 않습니다.
단계 7개
- 계측기를 연결하기 전
- 부하가 회로의 일부가 된다
- 전력 장부를 맞춘다
- 공차의 최악 조합을 찾는다
- 1 ms 뒤에도 아직 움직인다
- 코드가 포화돼도 안전한 입력은 아니다
- 고장 후보와 다음 측정을 구분한다