Time Domain and Frequency Domain

Time Domain 이란?

Time Domain 을 번역한다면 시간의 영역이다.
시간의 영역은 "Real World", 즉 우리가 경험하는 세상에서 시간의 흐름에 따른 변화를 보여주는 영역을 나타낸다.

주로 Electrical Device 에서는 Rising/Falling Time 등이 Time Domain 영역 보곤한다.

*Rising Edge (10-90) 신호가 최종 신호의 10% 크기에서 90% 크기까지 걸리는 시간 (Time)
*Falling Edge (90-10) 신호가 이전 신호 90%크기에서 10% 크기까지 걸리는 시간(Time)

Time Domain 은 너무나 일반적인 사고 영역이나, Frequency Domain을 이해할 때 비교할 수 있는 기준이 된다.

[SI & PI] Rising Time 예시

Frequency Domain 이란

Frequency Domain , 주파수 영역으로 실제로 우리가 경험하는 영역과는 조금 다르다.
하지만 Frequency Domain 을 사용하는 이유는 전기적인 신호 해석에 좀 더 용이하다는 점에 있다.
실제로는 Time Domain 과 Frequency Domain 내에 포함되어 있는 정보는 동일하나 해석 관점에 용이하기에 사용한다.

Frequency Domain 에서의 주요한 요소는 Sine Wave 이며, 아래 4가지 특징을 가지고 있기 때문에 유용하게 사용할 수 있다.

• 어떠한 신호의 Wave도 완벽하게 단 하나의 Sine Wave 조합으로 만들어 낼 수 있다.
• 다른 주파수의 Sine Wave 는 서로 orthogonal 하다.
• 수학적으로 잘 정의되어 있다.
• 미분한 값이 무한대가 되지 않다. (Real world 내에 무한대가 없기에 Sine wave를 통해 잘 표현할 수 있다.)

위 4가지 특징으로 Sine wave 는 Real World를 표현하기에 적합하여, Frequency Domain 에서 sine wave 는 필수적이다. 그리고 R,L,C 로 이루어진 회로에서의 신호를 Sine wave의 조합으로 나타낼 수 있듯이, Sine wave는 신호 해석에 가장 중요한 요소이다.