부품 – 고정저항

저항은 말 그대로 저항을 갖도록 만들어진 부품입니다. 정해진 고유한 저항 값이 있기 때문에 저항 값을 변경하거나 할 수는 없습니다. 일반적으로 저항이라고 하면 지정된 저항 값을 가진 고정저항을 말합니다.

저항의 그림 기호는 톱날모양이며 R 이라고 표시합니다. 저항의 종류에는 탄소저항, 고체저항, 권선저항, 법랑저항, 시멘트 저항 등 여러 가지가 있지만 대부분 탄소저항을 사용하게 됩니다. 저도 주로 사용한 것은 일반적으로 볼 수 있는 탄소 저항입니다.

저항의 그림기호

저항의 그림기호

저항 값의 단위는 옴(Ohm, Ω)을 사용합니다. 1000Ω은 1KΩ(킬로옴), 1000KΩ은 1MΩ(메가옴) 입니다. 저항 값은 반드시 꼭 일치할 필요는 없습니다. 비슷한 값의 저항이면 문제없이 동작합니다. 여러 가지 기기를 제작 하다 보면 저항이 하나 모자라서 완성을 하지 못하는 경우가 있는데 이럴 때 저항 값이 비슷한 저항을 사용하여 완성시킬 수 있습니다. 아니면 저항을 직렬이나 병렬로 연결하여 저항 값을 맞추어 사용하셔도 됩니다.

다음은 여러 가지 모양의 저항입니다.

여러 가지 저항의 모양

여러 가지 저항의 모양

가장 위에 있는 두 종류의 저항이 가장 많이 사용됩니다. 맨 밑에 있는 것이 시멘트 저항인데 실제 사용해 본적은 없습니다. 제작을 위해서 구매는 해 놓았는데 사용하지 않았습니다. 시멘트 저항의 경우 정력전력과 저항 값이 기재되어 있고 나머지는 색상 띠를 보고 읽으면 됩니다.

다음의 그림과 표를 참고하여 저항 값을 읽으면 됩니다.

저항 값 읽는 방법

저항 값 읽는 방법

색상 첫째수 둘째수 배수(곱하는 수) 허용오차(%)
검정 0 0 100 = 1
갈색 1 1 101 = 10 (±1)
빨강 2 2 102 = 100 (±2)
주황 3 3 103 = 1000
노랑 4 4 104 = 10000
초록 5 5 105 = 100000
파랑 6 6 106 = 1000000
보라 7 7 107 = 10000000
회색 8 8 108 = 100000000
흰색 9 9 109 = 1000000000
금색 10-1 = 0.1 (±5)
은색 10-2 = 0.01 (±10)

예를 들어 갈색, 검정, 빨간 색 순으로 색상 띠가 칠해져 있다면 10 x 100 = 1000Ω = 1KΩ 이 됩니다.

이런식으로 몇번 반복하다 보시면 자동으로 색상 띠만 보시고 저항 값을 알 수 있게 됩니다.

저항에는 어느 정도의 전력에도 견딜 수 있는지를 나타내는 정격전력이 있는데 전류의 제곱과 저항의 곱으로 계산됩니다. 많이 사용되는 것으로 1/8W, 1/4W, 1/2W 등이 있는데 작은 소형기기를 제작할 때에는 크게 신경 쓰지 않아도 됩니다.

저항은 부품자체가 파손되거나 불량인 경우가 거의 없었습니다. 가격도 저렴하므로 부담 없이 사용하시면 됩니다. 기기를 제작하다 보면 꼭 사용하게 되는 부품이므로 금방 친숙해 집니다.

부품 – 트랜지스터

트랜지스터는 예전의 진공관을 대치 하는 부품입니다. 저도 진공관을 실제로 만져본 적은 없습니다. 사진이나 박물관 같은 곳에서 본 기억이 전부입니다.

외형은 일반적으로 검은 플라스틱으로 되어 있고 상당히 작으면서 다리가 3개 있습니다. 예전에 안에 무엇이 들어 있는지 궁금하여 망치로 깨뜨려 본적이 있었는데 별다른 것이 들어 있지는 않았습니다.

트랜지스터에는 PNP, NPN 형의 2가지가 있으며 회로도에서 사용하는 기호는 다음과 같습니다. 모두 동일하고 PNP형 트랜지스터의 기호에서 E(에미터)의 화살표 방향이 안쪽으로 되어있는 것만 다릅니다.

트랜지스터의 기호

트랜지스터의 기호

트랜지스터에는 3개의 전극이 있는데 각각 Base(베이스), Collector(콜렉터), Emitter(에미터)라는 이름이 붙어있고 줄여서 B, C, E 라고 표기합니다. 각 전극의 배열은 트랜지스터마다 다릅니다. 모양도 다르고 전극의 배열도 다르므로 주의해야 합니다. 트랜지스터 자체의 기호는 Tr 이라고 쓰는데 이것이 많이 사용됩니다. Q라고 쓰는 경우도 있다고 하는데 이제까지 본적은 없습니다.

트랜지스터의 여러 가지 모양입니다. 제가 가지고 있는 트랜지스터를 모아 놓고 사진을 찍어 보았습니다. 이런 모양말고 파워 트랜지스터라는 비행접시 모양으로 생긴 트랜지스터도 있습니다.
알루미늄 캔 모양으로 생긴 것이 아래 설명할 고유명칭에 따라 판정을 해 보면 PNP 형 트랜지스터라는 것을 알 수 있습니다. 상단 좌측에 있는 트랜지스터는 금속판에 구멍이 뚫려 있는데 이것의 용도는 방열판을 부착할 수 있도록 해 줍니다. 실제로 기기에서 사용되면 열이 많이 발생하므로 부품의 파손을 막기위해 방열판이 필요합니다. 컴퓨터에서 중앙처리장치(CPU)와 그래픽카드에 쿨러가 장착되어 있는 이유와 같습니다.

트랜지스터 모양

트랜지스터 모양

트랜지스터에는 실리콘 트랜지스터와 게르마늄 트랜지스터가 있는데 트랜지스터를 어떤 조합으로 만들었느냐에 따른 분류이고 각각 PNP형과 NPN형이 있습니다. 반도체에는 N형 반도체와 P형 반도체가 있는데 이 반도체를 접합하여 트랜지스터를 만드는 것입니다. N형 반도체와 P형 반도체 자체에 관한 설명은 반도체 이론을 참조하시면 됩니다. 여기에서는 반도체 이론 자체보다는 트랜지스터에 관한 간략한 설명과 그것을 이용한 기기제작에 있으므로 생략하고 추후에 기회가 있으면 더 상세한 내용을 올리겠습니다.

P형 반도체 + N형 반도체 + P형 반도체 = PNP 트랜지스터
N형 반도체 + P형 반도체 + N형 반도체 = NPN 트랜지스터

게르마늄 트랜지스터는 열에 약하고 파손되기 쉬워 요즈음에는 거의 사용되지 않는다고 합니다. 저도 실리콘 트랜지스터만 사용해 보았습니다.

트랜지스터는 고유한 명칭이 있는데 다음과 같은 규칙이 있습니다.
2SC372 를 예로 들어보겠습니다.

2SC372
2S : 트랜지스터라는 것을 나타냅니다.
C : 용도를 나타냅니다.
372 : 트랜지스터에 붙여진 일련번호

용도는 A, B, C, D 가 있습니다.

A → 고주파용 PNP형 트랜지스터
B → 저주파용 PNP형 트랜지스터

C → 고주파용 NPN형 트랜지스터
D → 저주파용 NPN형 트랜지스터

예로 든 2SC372 트랜지스터는 고주파용으로 만들어진 NPN형 이라는 것을 알 수 있습니다. 실제로 이 트랜지스터는 많이 사용 되었습니다. 요즘은 2SC1815 트랜지스터로 대치하여 사용되고 있습니다.

트랜지스터 규격표와 대치표라는 것이 있어서 자세한 규격을 알 수 있고 원하는 트랜지스터를 구할 수 없을 때 대치표를 보고 다른 트랜지스터를 사용할 수 있습니다.

트랜지스터는 저항이나 콘덴서와 같이 많은 수가 사용되는 부품은 아니지만 기기의 중심역할을 하여 적은 수 이지만 꼭 사용하게 되는 경우가 많습니다. 회로도를 보고 제작을 할 때 전극의 배열에 따라 미리 기판위에 가장 먼저 자리를 잡고 주변 부품들을 추가해 나가는 방식으로 제작을 하면 수월합니다. 몇번 제작을 하다보면 트랜지스터의 배치 요령을 금방 터득하게 됩니다.