학문
내일도손꼽히는호두과자
부품 배치를 다르게 할 때 노이즈가 줄어드는 이유가 뭔가요?
전자공학에서 노이즈를 줄이기 위해 부품 배치까지 신경 쓴다고 들었습니다. 회로는 같아도 배치만 바뀌어도 성능 차이가 생기는 이유가 무엇인가요?
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 그 이유는 부품의 배치만으로도 노이즈를 크게 줄일 수 있기 때문입니다. 노이즈는 회로에서 원하지 않는 전기적 신호나 전자기적 간섭을 말합니다. 전기가 흐르는 곳에서는 전자기장이 발생하는데, 특히 전류가 많이 흐르는 전원부나 전선(PCB 패턴)이 길어질수록 노이즈가 발생하거나 다른 회로에 영향을 줄 가능성이 커집니다. 이 노이즈가 민감한 회로에 영향을 주면 오작동이나 신호 왜곡이 발생할 수 있습니다. 따라서 노이즈가 많이 발생하는 부품과 민감한 부품의 위치를 적절히 배치하면 서로의 간섭이 줄어들어 노이즈를 감소시킬 수 있습니다.
채택된 답변안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
회로도는 같아도 실제 부품 배치가 달라진다면 전류가 흐르는 길이와 주변 전자기기의 영향이 달라질 수 있다고 생각합니다.
빠르게 변하는 신호나 큰 전류가 흐르는 부품들은 주변 배선에 원치 않는 전압이나 전류가 유도될 가능성이 충분히 존재합니다. 배선이 길어지면 저항 뿐 아니라 눈에 잘 안 보이는 인덕턴스와 커패시턴스도 생기기 때문에 신호가 흔들릴 수 있습니다.
그래서 고속 신호선, 전원선, 접지선, 아날로그 회로와 디지털 회로의 위치를 잘 나눠주는 것이 중요하다는 것입니다. 노이즈가 큰 부품들은 민감한 센서나 증폭기 가까이에 두면 작은 신호가 쉽게 오염될 수 있고, 반대로 전원 안정용 커패시터를 칩 가까이에 두면 순간적인 전압 흔들림을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
저는 전자회로에서 배치는 회로도의 숨은 절반이라고 볼 만큼 성능에 지대한 영향을 준다고 생각합니다.
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
회로도가 같아도 실제 기판 위에 부품을 어떻게 배치하냐에 따라서 전류가 흐르는 고리의 크기가 달라집니다. 고리 면적이 크면 그 자체로 안테나 역할을 해서 주변의 전자파나 노이즈를 뿜어내거나 반대로 외부 노이즈를 쉽게 타게 되죠. 특히 바이패스 콘덴서를 IC 전원 핀 바로 옆에 붙여서 배치하시면 고주파 노이즈 전류의 경로가 짧아집니다. 그러면 전원선 전체로 진동이 퍼지는 걸 막아주죠. 또한 스위칭 신호처럼 급격하게 변하는 선과 민감한 신호선을 멀리 뛰어놓아야 둘 사이에 간섭이 사라집니다. 결국 접지 경로를 짧고 굵게 확보하시면서 신호 루프를 최소화하는 배치가 노이즈를 잡는 핵심입니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
전자 회로에서는 회로도가 동일하더라도 부품의 물리적 배치가 바뀌면 기생 성분으로 인한 원치 않는 결합이 변화하고 특히 전류 패스가 만드는 기생 루프 면적의 크기에 따라 외부로 방출되거나 유입되는 전기적 노이즈의 양이 달라지며 High/Low Power 영역이나 신호선의 신호 간섭을 물리적으로 격리할 수 있기 때문에 배치를 최적화하는 것만으로도 노이즈를 크게 줄일 수 있습니다