수동소자와 능동소자

수동소자 와 능동소자 

 (passive element) (active element)

전기에너지를 소비하거나 축적, 통과만 시
키는 수동소자와 증폭, 신호변환와 같이 전
기에너지를 변화시키는 능동소자

전자기기를 구성하는 회로를 열어보면 다양한 전자소자의 조합으로 구성되어 있다. 이 전자소자는 작동기전에 따라서 수동소자와 능동소자로 구분할 수 있다. 전자이론을 처음할 때 가장 설명하기 쉽고 해석하기 쉬운 저항, 캐패시터, 인덕터등이 수동소자이고, 보통 단자가 3개 이상이면서 단자에 따라서 신호입력, 출력, 전원단자등으로 나뉘어 지는 해석이 다소 복잡한 소자가 능동소자이다.

수동소자(passive element)

회로 해석에 있어 가장 기본이라 할 수 있는 수동소자(passive element)인 저항(resistor, R)과 콘덴서(capacitor, C) 그리고 인덕터(inductor, L)로 구성된 회로를 RLC회로라고 한다. 앞선 포스팅에서도 알아보았듯이 수동소자의 개념에 대해서 간략히 설명하면 수동소자는 전기에너지를 단순하게 소비(R), 축적(C), 통과(L)만 할뿐 증폭이나 발진, 정류와 같은 에너지를 변화시키는 능동적인 기능을 수행하지 않는 소자를 말한다. 저항기, 콘덴서, 인덕터, 트랜스, 릴레이등이 수동소자에 속하며 소비, 축적, 통과만 하기 때문에 외부 전원이 필요없고 소자가 만들어진 후 소자의 특성 변화가 불가능하다. 공급된 전기에너지에 의해 선형동작을 하기 때문에 선형해석으로 회로해석이 쉽다. 따라서 처음 전기이론을 접할 때 RLC회로를 공부하고 해석한다. 에너지를 소비하는 작용만 수동적으로 하며 단독으로도 소비, 축적, 방출등의 기능을 구현할 수 있다. 

능동소자(active element)

 능동소자(active element)는 수동소자와 반대의 개념으로 수동소자가 하지 못하는 증폭이나 발진, 정류와 같은 기능을 수행한다. 이런 작업을 수행하기 위해 외부 전기에너지(전력) 공급이 필요하다. 공급받은 전기에너지를 능동소자가 사용하여 입력에 따른 출력에 대해 일정한 관계를 갖는다. 입력과 출력의 비율을 따져서 이득을 계산할 수도 있다. 연산증폭기(op-amp), 트렌지스터(TR), 진공관, 다이오드등이 대표적인 능동소자이며 신호단자 외에 증폭, 정류등의 수행을 위한 전력공급 단자가 필요하다. 작동원리를 간략히 표현하면 공급된 전원을 사용하여 미세한 입력 신호에너지로 증폭된 신호에너지를 발생시켜 주파수를 변환하거나 혹은 발진이나 정류를 통해서 에너지를 변환시킨다. 즉 전원을 인가하면 에너지를 사용하여 신호를 발생시키거나 혹은 에너지를 변환시키는 것이 능동소자이다. 능동소자는 단독으로 사용하기 어렵고 앞단이나 뒷단에 수동소자(RLC)의 도움이 필요하며, 2개이상의 능동소자를 집적해 하나의 부품으로 만든것을 IC(Integrated Circuit )라고 한다.