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부품 도우미 계산기

L과 C를 넣으면 고유 진동수, 임계저항, 저항별 감쇠비를 바로 계산해요. 이 계산기는 사이트 설정과 따로 움직여서, 이것저것 넣어 봐도 다른 페이지 값은 바뀌지 않아요. 마음에 드는 조합이면 "사이트 설정에 넣기"를 누르세요.

MCP4131 데이터 카드

아래 값은 Microchip 데이터시트(MCP413X/415X/423X/425X)에서 옮겼어요. 실제로 산 칩의 데이터시트로 한 번 더 확인하세요. 특히 핀 번호는 기능명세서 핀표와 5·7번이 반대예요.

void setWiper(uint8_t n) {        // n: 0~128
  if (n > 128) n = 128;
  SPI.beginTransaction(SPISettings(1000000, MSBFIRST, SPI_MODE0));
  digitalWrite(CS_PIN, LOW);
  SPI.transfer(0x00);              // 주소 0 + 쓰기
  SPI.transfer(n);
  digitalWrite(CS_PIN, HIGH);
  SPI.endTransaction();
}

원리 요약

막힘 해결표

실험 중에 자주 만나는 증상이에요. "다시 보기"를 누르면 모의 실험이나 실험 준비의 고장 찾기에서 같은 증상을 직접 만들어 볼 수 있어요.

고유 진동수 ω₀, f₀

저항이 없다면 회로가 저절로 떨리는 진동수예요. L과 C로만 정해져요. f₀ = 1 / (2π√(LC))

감쇠비 ζ (제타)

진동이 얼마나 빨리 죽는지 나타내요. 1보다 작으면 흔들리고, 1이면 흔들림 없이 가장 빨리 안정되고, 1보다 크면 느려져요. ζ = (R/2)·√(C/L)

임계저항 R_c

정확히 ζ = 1이 되는 저항이에요. R_c = 2√(L/C)

부족감쇠·임계감쇠·과감쇠

흔들림이 있다 / 딱 경계 / 흔들림 없이 느리다. 제타멜레온은 ζ 0.98~1.02를 임계로 봐요.

오버슈트

출력이 목표값을 넘어서 올라갔다가 돌아오는 정도(%)예요. (V_max − V_f) / ΔV × 100

정착시간

출력이 최종값 ±2% 안에 들어가 다시 벗어나지 않을 때까지 걸린 시간이에요.

상승시간

출력이 변화량의 10%에서 90%까지 가는 데 걸린 시간이에요.

링잉

목표값 주변에서 흔들리다 잦아드는 현상이에요.

감쇠 진동수 f_d

실제로 화면에 보이는 진동수예요. f_d = f₀·√(1 − ζ²)

대수감쇠율 δ

이웃한 두 피크 높이의 비에 로그를 씌운 값이에요. 실측 파형에서 ζ를 구할 때 써요. δ = ln(x₁/x₂), ζ = δ / √(4π² + δ²)

RMSE

입력과 출력이 평균적으로 얼마나 다른지 나타내는 값이에요. 제타멜레온은 V_low를 0, V_high를 1로 바꿔서 계산해요. 작을수록 잘 따라가요.

개선율

동적 회로가 고정 회로보다 오차를 얼마나 줄였는지(%)예요. 어떤 고정 R과 비교했는지가 중요해서 항상 함께 적어요. (E_고정 − E_동적) / E_고정 × 100

MCP4131

SPI로 저항을 바꾸는 디지털 가변저항이에요. n = 0~128, 모두 129단계예요.

와이퍼 저항 R_W

n = 0일 때도 남는 저항이에요. 보통 75 Ω이에요.

SPI

아두이노가 칩과 이야기하는 통신 방식이에요. CS(고르기), SCK(박자), SDI·SDO(데이터) 선을 써요.

히스테리시스

판별이 자주 흔들리지 않도록 두 임계값을 쓰는 방법이에요. 두 값 사이에서는 이전 판별을 그대로 둬요.

MBL

센서로 전압을 재서 컴퓨터에 기록하는 측정 장치예요.

샘플링 주파수 fs

1초에 전압을 몇 번 읽는지예요. 신호보다 충분히 빨라야 해서 f₀의 20배 이상을 권장해요.

전압 팔로워 (버퍼)

연산증폭기의 출력을 반전 입력(IN−)에 이어서, 입력 전압을 그대로 따라 내보내면서 전류는 넉넉히 주게 만든 회로예요. 우리 회로의 LM358 역할이에요.

분압

저항 여러 개로 전압을 나누는 것이에요. 아두이노의 0 V/5 V를 약 1.53 V/2.00 V로 줄이는 데 써요.

공통 접지

여러 장치의 GND를 하나로 잇는 것이에요. 전압은 기준점이 같아야 비교할 수 있어서, 두 아두이노와 MBL의 GND를 모두 이어요.

코일 직류 저항 (DCR)

인덕터 선 자체의 저항이에요. R에 더해져서 실제 감쇠를 조금 크게 만들어요.

주파수 응답 (보드선도)

여러 주파수의 사인파를 넣었을 때 출력 크기가 입력의 몇 배인지 그린 그래프예요. |H| = 1 / √((1 − ω²LC)² + (ωRC)²)

dB (데시벨)

크기 비를 로그로 나타낸 값이에요. 0 dB는 같은 크기, +6 dB는 약 2배, −20 dB는 1/10이에요.

공진 피크

ζ가 0.707보다 작으면 f₀ 근처에서 출력이 입력보다 커지는 봉우리가 생겨요. R이 작을수록 높아요.

CH340

호환 아두이노 보드에 많이 쓰는 USB 통신 칩이에요. 처음 쓰는 컴퓨터에는 드라이버가 필요할 수 있어요.

찾는 용어가 없어요.

발표·보고서 준비

"1인분 넘게" 하는 행동 14가지

팀 탐구에서 내 몫을 넘어서 기여하는 방법이에요. 해 본 것을 체크해 두면 나중에 무엇을 했는지 정리하기 쉬워요. 체크는 이 브라우저에만 남아요.

자주 묻는 질문