R–2R 저항 네트워크(R–2R resistor network)를 바꿀 때 15~10번 핀부터 확인합니다

같은 저항 래더라도 외부로 나온 노드가 다릅니다

R–2R 래더(R–2R ladder)는 R 저항을 따라 이어지는 경로에 그 두 배인 2R 가지를 반복해 붙인 회로입니다. R은 부품 번호에서 정한 기준 저항값이고 2R은 그 두 배입니다. 이 저항 네트워크에 별도의 스위치와 기준 전압, 출력 회로를 연결하면 디지털-아날로그 변환기(DAC, Digital-to-Analog Converter)의 일부로 사용할 수 있습니다. 저항 네트워크 자체가 완성된 DAC는 아닙니다.

각 비트가 연결된 가지를 기준 전압 또는 접지 쪽으로 전환하면, 반복된 R·2R 비율 때문에 비트마다 출력에 기여하는 크기가 달라집니다. 이 가중 기여를 합쳐 디지털 코드에 대응하는 전압을 얻습니다. 코드가 바뀔 때 출력은 먼저 서로 다른 전압 단계로 이동하므로, 저항 네트워크만 연결했다고 곧바로 매끄러운 연속 파형이 나오는 것은 아닙니다. 파형의 평활이 목적이라면 출력 부하와 별도의 필터 조건을 설계해야 합니다.

핀 배열(pinout)은 각 외부 핀이 내부 회로의 어디에 닿는지 나타냅니다. 두 옵션은 모두 16핀 이중 열 패키지(DIP, Dual In-line Package)를 쓰지만, 제조사 내부 회로도에서 15~10번의 연결이 다릅니다. 노드(node)는 도선으로 직접 이어져 전기적으로 같은 지점을 뜻합니다. 그림은 차이가 생기는 왼쪽 두 노드만 확대했으며 나머지 핀은 아래 표에서 확인할 수 있습니다.

가로 경로에는 R이 일곱 개, 1~8번 가지와 9번 끝단에는 2R이 각각 하나씩 있습니다. R=50 kΩ인 부품이라면 각 2R의 공칭값은 100 kΩ입니다. kΩ은 1,000 Ω이며 공칭값(nominal value)은 설계상 표시값이지 실제 측정 결과가 아닙니다.

기판이 15번을 중간 노드로 사용한다면 T16LR8 대신 T16L08을 꽂는 순간 그 연결이 끊어집니다. 반대로 기판의 15번 패드에 다른 신호가 있는데 이를 무연결 핀이라고 생각하고 T16LR8을 꽂으면 그 신호가 래더 내부 노드에 직접 걸립니다. 15~10번 패드가 모두 실제로 떠 있고 나머지 핀의 연결과 전기 사양이 맞는 설계라면 이 옵션 차이가 그 회로에 영향을 주지 않을 수도 있습니다. 그 판단도 기판 배선을 확인한 뒤에만 내립니다.

부품 번호와 기판의 각 연결을 맞춰 봅니다

넷(net)은 회로도와 기판에서 서로 전기적으로 이어지도록 지정한 연결입니다. 겉으로 같은 16핀이라도 넷이 내부 저항에 닿는 위치가 다르면 대체품이 아닙니다.

1. 먼저 원래 부품과 후보의 정확한 전체 부품 번호를 확인합니다. T16L 뒤의 08 또는 R8은 내부 회로 옵션이고, 저항값과 단자 마감 표시는 별도로 확인합니다. 몸체의 50 kΩ이나 2% 표시만으로 옵션을 정하지 않습니다.
2. 패키지의 홈이나 핀 1 표식으로 핀 번호 방향을 정합니다. 회로도 기호, 기판 풋프린트(footprint, 패드와 구멍의 배치), 실제 부품을 같은 방향에 놓고 1번과 16번의 위치부터 맞춥니다.
3. 원래 회로에서 1~9번, 16번, 특히 15~10번 패드가 어떤 넷에 연결되는지 핀별 표로 적습니다. 패드가 존재하는 것과 그 패드에 신호선이 연결된 것은 구분합니다. 접지나 전원에 붙은 패드도 ‘미사용’으로 넘기지 않습니다.
4. 제조사 내부 회로도에 그 넷을 한 핀씩 대응시킵니다. 중간 노드를 꺼내 쓰는 설계라면 15→2번 가지 노드, 14→3번 가지 노드에서 10→7번 가지 노드까지 확인합니다. T16L08에는 이 경로가 없습니다. 후보의 패키지 치수와 핀 간격도 원래 풋프린트와 대조합니다.
5. 회로가 요구하는 저항값, 오차와 사용 전압·온도에서의 전력 조건까지 맞춘 뒤 대체품으로 등록합니다. 한 회로 위치에서만 검증했다면 다른 위치의 공용 대체품으로 확대하지 않습니다.

분리된 부품이라면 15번과 2번 사이를 확인합니다

부품을 아직 장착하지 않았거나 회로에서 완전히 분리했다면, 내부 회로도에서 예상한 차이를 멀티미터(multimeter)의 저항 모드로 확인할 수 있습니다. 이 절차는 제조사 연결도에서 유도한 판별법이며 특정 부품을 실제 측정해 얻은 결과를 뜻하지 않습니다.

1. 핀 1 표식을 다시 확인하고, 부품을 외부 회로에서 분리한 채 16번과 1번 사이를 잽니다. 두 옵션 모두 그 사이에 2R 한 개가 있어 공칭값에 가까운 저항이 예상됩니다. 이 확인은 핀 방향과 측정 접촉이 맞는지 점검하는 데 도움이 됩니다.
2. 15번과 2번 사이를 잽니다. T16LR8은 15번이 2번 가지의 시작 노드에 직접 닿으므로 2R 한 개가 예상됩니다. R=50 kΩ이면 공칭 약 100 kΩ입니다. T16L08은 15번이 내부에 연결되지 않아 계기에 개방 표시가 예상됩니다.
3. 개방 표시가 나오면 리드 접촉과 핀 번호를 확인하고, 전체 부품 번호와 다른 핀 연결도 대조합니다. 한 번의 개방 측정만으로 정품 여부나 부품 건전성을 확정하지 않습니다.

기판에 장착된 상태에서는 다른 소자와 배선이 병렬 경로를 만들 수 있어 위 수치를 그대로 해석할 수 없습니다. 저항 측정 전에는 전원을 끄고 저장된 전하를 방전합니다. 저항의 허용 오차와 계기 오차 때문에 ‘약 2R’은 정확히 표시값 하나로 고정되지 않습니다.

연결이 맞은 다음 전력과 실제 동작을 확인합니다

제조사 T16L 사양표는 08과 R8에 공통으로 절대 저항 허용 오차 ±2%, 70 °C에서 저항 요소당 0.050 W와 패키지당 1.8 W 정격을 제시합니다. 허용 오차(tolerance)는 실제 저항값이 공칭값에서 벗어날 수 있는 범위입니다. 요소 정격과 패키지 정격은 서로 다른 제한이므로 실제 스위치 상태와 기준 전압에서 각 저항의 손실 및 전체 패키지 손실을 따로 확인합니다. 같은 저항값과 핀 연결을 확인해도 전력 조건까지 자동으로 만족하는 것은 아닙니다.

완성 회로에서는 설계에 정한 기준 전압, 스위치 상태와 부하를 적용해 래더 노드 및 출력이 예상대로 변하는지 확인합니다. 출력이 다르면 먼저 핀 방향과 15~10번 넷을 다시 확인하고, 그다음 스위치 연결·기준 전압·부하를 살펴봅니다. 별도의 스위치 회로나 측정 조건 없이 이 부품 그림만으로 특정 디지털 코드의 출력 전압이나 변환 정확도를 단정할 수 없습니다.

저항 여러 개가 한 몸체에 있다는 이유만으로 변환 정확도나 회로 신뢰성이 자동으로 높아지는 것도 아닙니다. 필요한 것은 저항의 비율 오차(ratio error), 기준 전압, 스위치의 전압 강하·저항, 출력 부하와 온도 조건이 설계 목표에 맞는지 확인하는 일입니다. 부품 수와 배선이 줄어드는 이점은 실제 핀 연결이 맞을 때만 얻을 수 있습니다.