회로해석법 - 지로해석법 - 폐로해석법 - 절점해석법 2013-1, 회로망 및 시스템 특론1. 키르히호프의 법칙 ( 다중 전원의 회로해석 ) 제 1 법칙 – 전류의 법칙 (KCL) 제 2 법칙 – 전 압 의 법칙 (KVL) ‘ 폐회로의 모든 전압의 대수합은 0 이다 ’ ‘ 하나의 접속점으로 유입되는 전류와 유출되는 대수의 합은 0 이다 ’2. 지로 해석법 지로전류를 키르히호프의 전압 및 전류법칙에 의해 해석 해석순서 1) 각 회로에 대한 전류의 방향을 임의로 정한다 . 2) 키르히호프의 전류법칙 으로 각 접속점에서 지로전류 관한 방정식을 만든다 . 3) 키르히호프의 전압법칙 으로 전압에 관한 방정식을 만든다 . 4) 위에서 구한 전류방정식과 전압방정식으로 전류를 구한다 . 2) I 1 = I 2 + I 3 3) I 1 Z 1 + I 3 Z 3= E 1 -I 1 Z 3+ I 2 Z 2=- E 22 . 지로 해석법 예제 E 1 = 6[V], E 2 = 12[V], Z 1 = R 1 = 30[ohm], Z 2 = R 2 = 60[ohm], Z 3 = R 3 = 20[ohm] 일 때 전류 I 1, I 2, I 3 를 구하라 . I 1 - I 2 - I 3 = 0 ① ∴ I 1 = I 2 + I 3 -6 + 30 I 1 + 20 I 3 ② ∴ 30 I 1 + 20 I 3 = 6 -20 I 3 + 60 I 2 + 12 = 0 ③ ∴ 60 I 2 – 20 I 3 = - 12 30 I 2 + 30 I 3 + 20 I 3 = 6 ④ ∴ 30 I 2 +50 I 3 = 6 ( 식 ④ 에 × 2 ) 60 I 2 + 100 I 3 = 12 ( 식③ ) 60 I 2 – 20 I 3 = -12 120 I 3 = 24 ⑤ ∴ I3 = 1/10[A ] ∴I 1 = 1/15[A], I 2 = -2/15[A], I 3 = 1/10[A]3 . 폐 로 해석법 키르히호프의 전압 법칙에 의해 해석 해석순서 1) 각 회로에 대한 전류의 방향을 시계방향 으로 정한다 . 2) 각 폐로전류에 지로전류를 대입하여 키르히호프의 전압방정식 을 만든다 . 3) 구해진 전압 방정식을 연립 방정식으로 풀어 전류를 구한다 . 4) 구해진 전류를 이용하여 각 지로전류를 구한다 . a 점 기준 I 1 Z 1 + (I 1 – I 2 ) Z 3 = E 1 b 점 기준 (I 2 – I 1 ) Z 3 + I 2 Z 2 = -E 23 . 폐 로 해석법 예제 지로전류 I 1, I 2, I 3 를 구하라 . 지로 전류를 키르히호프의 전압 법칙에 의해 해석 2 I 1 + 6 + 2(I 1 – I 2 ) + I 1 – 7 = 0 ① ∴ 5 I 1 – 2 I 2 = 1 2 I 1 - 2 + 2( I 2 – I 1 ) -6 + I 2 = 0 ② ∴ -2 I 1 + 5 I 2 = 8 ( 식①에 ×2) 10 I 1 – 4 I 2 = 2 ( 식②에 ×5) -10 I 1 + 25 I 2 = 40 21 I 2 = 42 ③ ∴ I 2 = 2[ A ] I 1 = I a , I 2 = I b , I c = I 1 - I 2 ④ I a = 1[A], I b = 2[A], I c = -1[A]4 . 절점해석법 특정한 절점 을 기준으로 삼고 다른 절점의 전압을 지로전류로 표시하여 해석 해석순서 1) 기준 절점을 정한다 . 2) 각 절점에서 키르히호프 전류방정식을 구한다 . 3) 각 절점에 대한 전압을 I = E/Z, I=EY 에 의하여 구한다 . 4) 위의 2, 3 으로 만들어지는 연립 방정식을 풀어 지로전류를 구한다 . I 1 - I 2 - I 3 = 0 E a = e 1 , E c = e 2감사합니다 .{nameOfApplication=Show}
2011학년도 교육 실습전기디지털정보과교수·학습 과정안단 원Ⅲ . 불대수2. 불대수와 기타 논리 게이트일 시2011년 5월 26일 2교시대상 및 장소전기디지털정보과2학년 1반 교실(4층)지도교사강 윤 하수 업 자최 혜 원결재교과담당계연구부장광 주 전 남 공 업 고 등 학 교< 차 례 >Ⅰ. 계획1. 단원개관---------------------------------------------------- 32. 지도 단원 ---------------------------------------------------53. 단원 지도 계획----------------------------------------------- 6Ⅱ. 진단1. 학습 실태 분석------------------------------------------------ 72. 진단 학습---------------------------------------------------- 73. 개인별 문항 분석 및 문항별 성취도 -------------------------------- 94. 교정·심화 학습----------------------------------------------- 10Ⅲ. 지도1. 본시 교수·학습 과정------------------------------------------ 112. 본시 학습 확인---------------------------------------------- 163. 판서안 및 학습자료------------------------------------------- 184. 프리젠테이션 자료------------------------------------------- 별첨Ⅳ. 평가1. 형성평가--------------------------------------------------- 20단원명Ⅲ . 불대수학습기간5월 26일 목요일 2교시Ⅰ. 계획1. 단원개관가. 학습문제1) 단원 내용가) 불대수와 기타 논리 게이트(1) NAND 연산(2) NOR 연산(3) XOR연산, 이와 관계된 논리 게이트의 동작원리를 이해하고, 실제IC를 이용하여 논리 회로를 구성하고, 측정 할 수 있다.5) 단원 선정 이유컴퓨터는 인간의 사고방식과 지식표현의 방법을 모방하는 시스템이라 할 수 있다. 그래서 학생들이 불대수가 인간의 지식이나 사고 과정의 논리를 수학적으로 해석하는 이론이었으며, 이를 디지털 논리회로에 적용한 것임을 이해하고, 관계된 기본 논리게이트의 동작을 이해하여 진리표를 작성할 수 있도록 교육한다. 또한 이를 바탕으로 실제논리회로를 구성하여 측정할 수 있도록 교육할 수 있도록 하는 것이 이 대단원을 설정한 이유이다.나. 발전계통전시 학습Ⅱ.정보의 표현·진수의 변화·저항 값 색상을암기하고 저항을 보며값을 읽고 단위변환·진수의 변화 - 10진수 2진수/8진수 16진수·2진수의 연산 -사칙연산/보수/·실수의 표현 - 실수·디지털 코드 - 2진숫자코드/2진문자코드/한글코드/유니코드후속 학습Ⅲ.불 대수3. 불대수의 정리본단원 학습Ⅲ.불 대수1. 불대수와 기타 논리 게이트다. 지도상의 유의점- 전시 수업을 간단히 말하면서 핵심 내용은 정확히 기억시킨다.- 기본 논리 게이트를 언급하되, 헷갈리지 않도록 상기시킨다.- 기타 논리 게이트를 조합한 NAND, NOR, XOR, XNOR 연산을이해할 수 있도록 지도한다.- 논리 기호와 논리 식을 보며 어떤 게이트인지 찾을 수 있도록 한다.- 버퍼의 기능을 말할 때 혼동하지 않게 차근 차근 설명한다.2. 지도단원분석가. 지도단원 목표1) 불대수와 기타 논리 게이트(1) 기본 논리 게이트를 조합한 NAND 연산과 NOR 연산을 알고이를 설명할 수 있다.(2) XOR 연산과 XNOR 연산을 설명할 수 있고 응용 회로를이해할 수 있다.(3) 버퍼 기능에 대하여 이해하고 설명할 수 있다.3.단원지도계획단계소단원교과서 쪽수학습내용진단단원을 시작하기 전에54·불대수 정의·기본논리연산게이트 ·저항값읽기지도1.NAND 연산65· NAND 게이트의 정의· 논리식· 진리표· 논리 기호2. NOR 연산66· NOR 게써준다.*************1*************1646····214846····561) 2)==3.1101+101100101)2진수끼리 바로 더하여 계산하여도 가능하고, 10진수로 바꿔서 더한 후 다시2진수로 바꾸어 계산하여도 된다.2)1010+1100101102진수끼리 바로 더하여 계산하여도 가능하고, 10진수로 바꿔서 더한 후 다시2진수로 바꾸어 계산하여도 된다.100000000-*************1104.= 13에 대하여 2의 보수를 계산해보면,= 13은 2진수로 00001101이므로 -13을 2의 보수로 계산하면 된다.5.[BCD코드의 덧셈과정]1) 2진수의 덧셈 규칙에 따라 두수를 더한다.2) 연산 결과 4비트의 2진수 값이 9이하이면 그 값을 그대로 사용한다.3) 연산 결과 4비트의 2진수 값이 9보다 크면 BCD코드에서는 사용되지 않는 값이므 로, 이 경우 그 결과값에 6(0110)을 더한다.☞ 5 + 8 = 13 → 2진수로변환 1101 , 0110 + 1101 = 000100116. 1 1 1 0 (그레이코드)1 0 0 1 (2진수)7.⑤ 아스키코드 : 아스키는 128개의 가능한 문자조합을 제공하는 7비트(bit) 부호로, 처음 32개의 부호는 인쇄와 전송 제어용으로 사용된다.8.④ 하나의 문자를 6개의 데이터 비트와 1개의 패리티 비트로 구성하여64개의 문자를 나타낼 수 있도록 한 문자 코드를 이진화십진코드라 하기도 한다.이 코드를 8비트로 확장한 것이 EBCDIC 코드이다3. 개인별 문항 분석 및 문항별 성취도번호성명문 항 번 호성취 문항수지도영역123456781강민승○○○○××○○6교정 학습Ⅰ2강태욱○○○○○×○○7심화학습3강효민○○○○○○○○8심화학습4고재옥○○○○×××○6교정 학습Ⅰ5김기원○○○○○×○○7심화학습6김기주○○××××××2교정 학습Ⅱ7김선진○○○○○×○○7심화학습8김 신○○○○×○×○6교정 학습Ⅰ9김은수○○○○○×○○7심화학습10김지호○○○○×○○○7심화학습11김진모○○○○××○○6교정 학습Ⅰ12김찬중○○○○시 한번 이해 할 수 있도록 지도한다.3) 교정학습Ⅱ-전체적인 2장 정보의 표현의 기본 개념 보다는 10진수와 2진수의 기본 개념과 2진수, 8진수, 16진수를 서로 변환 할 수 있는 기본적인 내용부터 이해시키며 이해했을 시 전체내용의 기본 개념에 대해 이해 할 수 있도록 지도한다.Ⅲ. 지도대단원Ⅲ. 불대수중단원2. 불대수와 기타 논리 게이트소단원1. NAND 연산2. NOR 연산3. XOR 연산4. XNOR 연산5. 버퍼차시1교과서 쪽수65~75학습목표1. 불대수의 기타 연산인 NAND, NOR, XOR, XNOR 동작과불대수와의 관계를 말할 수 있다.2. 버퍼의 기능에 대해 말할 수 있다.수업형태강의, 문답, 발표평가방법객관식준비물교사 : 교과서, 학습지도안, PPT자료, 수업활동지학생 : 교과서, 공책&필기구1. 본시 교수·학습 과정단계학습내용학습활동시간교사학생도입1. 출결점검2. 내재적 동기부여3. 전 시간 학습 내용 확인4. 본시의 학습 목표 제시 및 동기유발?인사 및 출석 확인한다.?오늘 배울 학습내용이 동일계 취업 시 필수적으로 공부하는 내용임을 설명하고, 현장에 나가서 적용하는 모습을 상상하게 한다.?전시 학습 내용 확인-기본논리게이트와 저항값 읽기를 상기시킨다.?본시 학습목표와 관련학문에 대해 간단히 설명한다. (PPT 자료 제시)?학습할 준비?설명듣기, 능동적으로 학습에 임할 자세를 갖는다.?전시 학습 내용을 떠 올린다.?설명듣기?진단평가를통한 확인학습8-10'전개Ⅲ. 불대수1. 기타 논리게이트1) NAND 연산 : AND+NOT 연산- AND 연산에 대하여 부정한것이다.- 2개 이상의 입력이 모두 1일때 결과 0 Y=A?B=AB=A×B => A + B간소화를 위한 드모르간의 제1정리ABY*************) NOR 연산 : OR+NOT 연산- OR연산에 대하여부정한 것이다.- 2개 이상의 입력이 모두 0일 때 결과 1 Y=A+B => A×B간소화를 위한 드 모르간의 제2정리ABY*************) XNOR 연산 : XOR+NOT여 학습한 내용을 상기하도록 하고, 이해도를 측정한다.?형성평가 문제를 풀고, 버퍼의 기능이 아닌 것을 찾았다면 왜 아닌지 생각해본다.?본시 학습 내용을 정리 한다.7'차시예고1. 불대수의 기본성질에 대해 알아본다.?다음 학습내용을 예습해 오도록 간단한 설명을 부연한다.?예습해 온다.3'2. 본시 확인 학습● 수업시간에 같이 할 활동지학 습 활 동 지과목대영역중영역디지털논리회로Ⅲ. 불 대수1. 불대수와 논리게이트학과 : 학년: 반 : 번호: 성명:1. 부정 논리곱(NAND) 연산논리 기호논리 식진리표2. 부정 논리합(NOR) 연산논리 기호논리 식진리표3.배타적 논리합(XOR) 연산논리 기호논리 식진리표4. 배타적 부정논리합(XNOR) 연산논리 기호논리 식진리표5. 버퍼기능 :논리 기호논리 식진리표3. 판서안 및 학습 자료디지털 논리회로 학습자료●기타 논리게이트1. XOR 연산(Exclusive-OR)- 베타적-OR, EXOR 등으로도 표기- 두 입력 변수의 값이 서로 다른 입력일 때에는 출력이 1이다.Y=AB+AB 또는, ABABY*************.) NAND 연산 : AND+NOT 연산- AND 연산에 대하여 부정한 것이다.- 2개 이상의 입력이 모두 1일 때 결과 0 Y=A?B=AB=A×B => A + B간소화를 위한 드 모르간의 제1정리5. 버퍼- 입력 값이 그대로 출력- 감쇄신호 회복, 신호 전달 시간 지연Y=AAY0011Y=AB+ABABY001010100111=AB=AB 2. NOR 연산 : OR+NOT 연산- OR 연산에 대하여 부정한 것이다.- 2개 이상의 입력이 모두 0일 때 결과 1 Y=A+B => A×B간소화를 위한 드 모르간의 제2정리ABY*************. XNOR 연산 : XOR+NOT 연산- XOR 연산에 대하여 부정한 것이다.- 2두 입력 변수의 값이 서로 같은 입력일 때에는 출력이 1이다. Y=AB+AB=ABABY001010100111=ABⅣ. 평가1. 보충 및 심화 학습(형성평가)구 분확인학습관련요소심 화 학 습 (%)