듀티 사이클
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1. 개요
듀티 사이클은 전기 및 전자 공학에서 펄스 지속 시간과 파형의 총 주기의 비율을 백분율로 나타낸 값이다. 디지털 전자공학에서 듀티 사이클은 신호의 논리 1과 0의 비율을 나타내며, 전동기, 펄스 폭 변조(PWM), 신시사이저, 프린터/복사기, 용접 전원 공급 장치 등 다양한 분야에서 활용된다. 생물학적 시스템에서는 근섬유와 뉴런의 활동을 설명하는 데 사용되며, 신경 회로에서 뉴런이 활성 상태를 유지하는 주기 기간의 비율을 나타낸다. 듀티 사이클은 마크-스페이스 비와 같은 개념으로도 표현될 수 있으며, 구형파 신호를 생성하는 데 사용될 수 있다.
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2. 전기 및 전자 공학
전기 및 전자 공학에서 듀티 사이클은 펄스 폭과 파형의 총 주기의 비율을 백분율로 나타낸 값이다. 펄스가 하이(1)일 때 지속 시간을 나타내는 데 사용된다. 디지털 전자공학에서 신호는 논리 1(전기 펄스 존재)과 논리 0(전기 펄스 부재)으로 표시되는 사각파로 사용된다. 예를 들어, 신호 (10101010)는 50%의 듀티 사이클을, 펄스 (10001000)는 25%의 듀티 사이클을 갖는다.
전동기는 일반적으로 100% 미만의 듀티 사이클을 사용한다. 예를 들어, 전동기가 100초 중 1초 동안 작동한다면 듀티 사이클은 1%가 된다.
2. 1. 펄스 폭 변조 (PWM)
펄스 폭 변조(PWM)는 전력 공급 및 전압 조절과 같은 다양한 전자적 상황에서 사용된다. 전자 음악에서 음악 신시사이저는 오디오 주파수 발진기의 듀티 사이클을 변경하여 음색에 미묘한 영향을 미치는데, 이 기술을 펄스 폭 변조라고 한다.2. 2. 듀티 사이클의 응용
펄스 폭 변조(PWM)는 전력 공급 및 전압 조절과 같은 다양한 전자적 상황에서 사용된다.[1]전자 음악에서 음악 신시사이저는 오디오 주파수 발진기의 듀티 사이클을 변경하여 음색에 미묘한 영향을 미친다.[1] 이 기술은 펄스 폭 변조라고 한다.[1]
프린터/복사기 업계에서 듀티 사이클 사양은 장치의 월별 처리량(즉, 인쇄된 페이지 수)을 의미한다.[1]
용접 전원 공급 장치에서 최대 듀티 사이클은 과열되기 전에 10분 동안 연속적으로 작동할 수 있는 시간의 백분율로 정의된다.[1]
2. 3. 마크-스페이스 비
마크-스페이스 비(mark-space ratio) 또는 마크 대 스페이스 비(mark to space ratio)는 듀티 사이클과 같은 개념을 나타내는 다른 용어로서, 파형의 두 교번 기간 사이의 시간적 관계를 설명하는 데 사용된다. 듀티 사이클이 전체 사이클의 기간에 대한 한 기간의 지속 시간을 관련시키는 반면, 마크-스페이스 비는 두 개별 기간의 지속 시간을 관련시킨다.[13]:
여기서 과 는 두 교번 기간의 지속 시간이다.
3. 생물학적 시스템
듀티 사이클은 뉴런과 근섬유의 활동을 설명하는 데 사용된다. 듀티 사이클은 신경 회로에서 뉴런이 활성 상태를 유지하는 주기 기간의 비율을 나타낸다.[5]
3. 1. 신경 회로
신경 회로에서 듀티 사이클은 뉴런이 활성 상태를 유지하는 주기 기간의 비율을 나타낸다.[5] 듀티 사이클 개념은 뉴런과 근섬유의 활동을 설명하는 데에도 사용된다.4. 듀티 사이클 생성
비교적 정확한 1/''n'' 듀티 사이클(여기서 ''n''은 정수)을 갖는 구형파 신호를 만드는 한 가지 방법은 ''n''번째 고조파가 상당히 억제될 때까지 듀티 사이클을 변경하는 것이다. 오디오 대역 신호의 경우, 이는 "귀로"도 할 수 있다. 예를 들어, 3번째 고조파에서 -40dB 감소는 듀티 팩터를 1/3으로 설정하는 것에 해당하며 정밀도는 1%이고, -60dB 감소는 0.1%의 정밀도에 해당한다.[12]
참조
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서적
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Morgan and Claypool Publishers
2006
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서적
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Cengage Learning
2001-06-26
[3]
웹사이트
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2011-03-03
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MIT Press
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https://books.google[...]
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2008-07-07
[7]
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웹사이트
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https://standards.ce[...]
2023-10-14
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https://webstore.iec[...]
2023-10-14
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http://www.electricm[...]
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2011-03-23
[11]
웹사이트
What does the term duty cycle mean?
http://www.zena.net/[...]
ZENA, Inc. welding systems
2011-03-23
[12]
서적
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Springer Science & Business Media
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웹사이트
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https://www.allabout[...]
2020-09-19
[14]
웹사이트
デューティ比の意味・解説
https://www.weblio.j[...]
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2022-06-17
[15]
서적
Microcontrollers Fundamentals for Engineers and Scientists
https://archive.org/[...]
Morgan and Claypool Publishers
2006
[16]
서적
Fundamentals of Linear Electronics: Integrated and Discrete
Cengage Learning
2001-06-26
[17]
웹인용
Federal Standard 1037C, "Telecommunications: Glossary of Telecommunication Terms"
http://www.its.bldrd[...]
Institute for Telecommunication Sciences
1996
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