먼저 알아둘 용어
입력 저항·소스(source) 임피던스(impedance) — 계측기의 입력 저항은 측정 대상에서 얼마나 전류를 가져오는지에 영향을 줍니다. 소스 임피던스가 높으면 작은 측정 부하만 바뀌어도 표시 전압이 크게 달라질 수 있습니다.
누설·역급전·잔류 전하 — 누설은 원치 않는 경로의 작은 전류, 역급전은 꺼진 회로로 다른 신호·전원이 공급되는 현상입니다. 잔류 전하는 전원을 끈 뒤 커패시터(capacitor) 등에 남아 있을 수 있습니다.
LoZ(Low Impedance)·전류와 손실 — LoZ는 낮은 입력 임피던스 측정 모드입니다. 측정 대상에서 전류를 많이 끌어와 민감한 회로의 전압을 바꿀 수 있습니다. 저항 R(Ω)에 전압 V(V)가 걸리면 I=V/R(A), P=V²/R(W)로 예상 전류와 손실을 확인합니다.
작동 원리
높은 입력 저항은 측정 대상의 동작을 덜 방해합니다. 그러나 미약한 누설·결합·잔류 전하도 눈에 띄는 전압을 만들 수 있습니다. 그 전압이 작은 부하에서 크게 내려가면 소스 임피던스가 높다는 단서입니다. 이것만으로 누설이 무해하거나 회로가 완전히 꺼졌다고 단정하지 않습니다. 켜진 외부 출력이 꺼진 입력의 보호 구조를 통해 전류를 넣는 경로도 조사합니다.
적용 순서
- 우선 회로의 예상 전압·에너지와 측정 노드(node) 기능을 확인합니다. 이 절의 저항 부하 비교는 전류가 제한된 저전압 회로에서 허용 전류를 알고 시행하는 방법입니다. 고임피던스 센서(sensor) 입력이나 기준 전압에 함부로 저임피던스 측정 모드로 프로브(probe)를 연결하지 않습니다.
- 정상 고임피던스 모드로 전압과 시간 변화를 기록합니다. 기준 GND(Ground), 극성, 외부 신호 연결 상태를 적습니다. 전원 차단 후 서서히 내려가면 잔류 전하 가능성도 따로 봅니다.
- 노드가 허용하는 범위에서 저항·계측기 입력 부하를 정합니다. 예상 전류 I=V/R와 저항 손실 P=V²/R을 먼저 확인합니다. 알려진 조건으로 부하를 연결하고 안정된 전압과 시간 변화를 비교합니다.
- 전압이 크게 줄면 그 전류를 공급하는 경로를 찾습니다. 외부 신호선·풀업(pull-up)·보호 다이오드(diode)·절연 간 결합 등을 안전하게 하나씩 분리해 비교합니다. 부하를 떼었을 때 다시 전압이 올라오는지도 기록합니다.
계산과 판단 예
설명용으로 1.8 V 노드에 100 kΩ을 추가하면 전압이 유지될 때 전류는 18 µA, 저항 손실은 32.4 µW입니다. 실제 허용 여부는 노드 기능으로 정합니다. 부하 후 0.1 V로 내려가도 처음의 1.8 V가 이상적인 무부하 전압이라는 보장이 없으므로 두 숫자만으로 정확한 내부저항을 단정하지 않습니다.
적용 조건과 한계
전압이 보일 때 공급 가능한 전류가 작을 수는 있지만 계측기에 전류가 전혀 흐르지 않는 것은 아닙니다. LoZ는 민감한 회로의 상태를 바꿀 수 있습니다. 이 저전압 진단을 상용 전원이나 미확인 고전압에 임의 저항을 대는 절차로 확장하지 않습니다.
확인과 기록
고임피던스 전압, 부하값, 부하 전압, 부하 제거 뒤 회복, 연결을 끊었을 때의 변화를 함께 남깁니다. 원인을 모른 채 “유령 전압”이라고 이름 붙이는 것으로 진단을 끝내지 않습니다.