Hot Start, Cold Start
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전자공학/전자회로 - 심화
1. 핫스타트(Hot Start)와 콜드스타트(Cold Start)의 개념콜드스타트(Cold Start)정의: 완전히 전원이 제거된 ‘OFF’ 상태(또는 내부 보조 전원, 메모리 등이 전혀 유지되지 않은 상태)에서 처음 기기를 켜는 것을 의미합니다.특징:내부 회로가 완전히 초기화된 상태에서 부팅/가동을 시작합니다.회로 내 커패시터나 배터리(백업) 전원이 방전되어 있어, 기기 작동에 필요한 모든 레지스터 설정, 초기화 절차가 처음부터 실행됩니다.상대적으로 켜지는 데 시간이 더 오래 걸리고, 초기 기동 전류(Inrush current)가 크게 나타날 수 있습니다.예시전원 플러그를 완전히 뽑았다가 다시 꽂는 상황GPS 모듈이 장시간 꺼져 있다가(내부 RTC 백업 전원도 없는 경우) 다시 켜져서 위성 정보를 처..
SRF, 자기공진 주파수
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전자공학/RF
1. SRF란 무엇인가?1) 기본 정의SRF(Self-Resonant Frequency, 자기 공진 주파수)란, 인덕터・커패시터 등 수동소자 내부에 존재하는 기생 요소(기생 커패시턴스, 기생 인덕턴스 등)가 본래의 L(C) 성분과 상호작용하여 공진을 일으키는 특정 주파수를 의미합니다.예를 들어 인덕터(L)에는 권선 간 겹침, 패드/단자 구조, 재질 등에 의해 기생 커패시턴스(C_parasitic)가 발생합니다. 이 기생 C와 인덕턴스 L이 특정 주파수에서 LC 공진을 이루며, 그때의 주파수가 바로 Self-Resonant Frequency입니다.2) 왜 중요한가?인덕터가 '더 이상 인덕터가 아닌 지점'인덕터는 SRF 전후로 동작 특성이 크게 달라집니다. SRF보다 높은 영역에서는 오히려 커패시터처럼 거동..
삽입손실
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전자공학/RF
1. 삽입 손실이란?‘삽입 손실(Insertion Loss)’은 전송로(케이블, 커넥터 등)에 신호가 통과할 때 발생하는 손실의 정도를 의미합니다. 이는 신호가 입력 포트에서 출력 포트로 전달되는 과정에서 얼마나 감쇠되는지를 데시벨(dB) 단위로 나타낸 것으로, 전송 경로에 케이블이나 커넥터, 필터 같은 부품을 “삽입”했을 때 생기는 추가적인 손실값이라고 볼 수 있습니다.정의 참고: “RF 또는 광 신호가 전송 경로를 지나는 과정에서 그 경로 내 삽입된 요소에 의해 발생하는 신호 강도 감소”라고 할 수 있습니다.중요성: 삽입 손실이 커질수록 실제 송수신되는 신호 세기가 약해지므로, 무선 기지국이나 광통신, 혹은 이더넷 케이블에서 원하는 성능을 확보하기 어려워질 수 있습니다.2. 삽입 손실이 중요한 이유네..
High, Low, High Z
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전자공학/전자회로
1. High(1) 상태정의: 출력이 ‘논리 1’을 나타내는 상태로, 일반적으로 회로의 전원 전압(VCC 근처) 수준에 가까운 전압값을 가짐예: 5V 계열 회로에서는 약 5V 근처, 3.3V 계열 회로에서는 약 3.3V 근처특징:디지털 논리에서 ‘1’ 또는 ‘TRUE’로 인식회로가 이 출력을 적극적으로 구동하여, 신호선을 높은 전압으로 만든 상태2. Low(0) 상태정의: 출력이 ‘논리 0’을 나타내는 상태로, 회로의 GND(접지) 수준에 가까운 전압값을 가짐예: 5V 계열 회로에서는 약 0V 근처특징:디지털 논리에서 ‘0’ 또는 ‘FALSE’로 인식회로가 이 출력을 적극적으로 구동하여, 신호선을 낮은 전압(접지)에 가깝게 만든 상태3. High Impedance(Z) 상태정의: 출력이 회로에 ‘거의 연..
배선 폭 (Width)
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전자공학/회로 설계
PCB(Printed Circuit Board) 설계에서 배선폭은 전기적 성능과 안정성을 결정짓는 중요한 요소 중 하나입니다. 배선폭은 회로에서의 전류 흐름과 저항, 발열, 전자파 간섭(EMI) 등에 직접적인 영향을 미칩니다. 특히 전원선(Power Line)과 신호선(Signal Line)의 배선폭은 각기 다른 기준과 설계 요구사항을 따릅니다. 이를 자세히 살펴보겠습니다.1. 전원선에서의 배선폭전원선은 PCB에서 전류를 공급하거나 분배하는 경로로 사용됩니다. 따라서 높은 전류를 견딜 수 있는 적절한 폭이 요구됩니다.설계 고려 사항:전류 용량(Current Capacity):전원선의 배선폭은 흐르는 전류의 크기에 따라 결정됩니다.배선이 너무 좁으면 과도한 저항으로 인해 전압 강하(Voltage Drop)..
Latch-up에 대하여
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전자공학/전자회로 - 심화
Latch-Up 현상은 CMOS 회로 설계에서 나타나는 대표적인 문제 중 하나입니다. 이는 회로의 안정성과 신뢰성에 영향을 미칠 수 있는 중요한 문제로, 설계 초기에 이를 충분히 고려하고 방지 대책을 마련하는 것이 필수적입니다.1. Latch-Up 현상이란?Latch-Up 현상은 CMOS 회로에서 nMOS와 pMOS 트랜지스터가 가까이 배치되면서, 의도치 않은 전류 경로(루트)가 발생하여 회로가 제어 불가능한 상태로 빠지는 문제입니다. 이로 인해 과도한 전류가 흐르게 되고, 결과적으로 회로가 손상되거나 전체 시스템이 동작하지 않을 수 있습니다. Latch-Up은 CMOS 구조에서 발생하는 기생 소자(parasitic elements)의 활성화로 인해 발생합니다. CMOS 회로는 nMOS와 pMOS를 한 ..
RF에서 Filter란
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전자공학/RF
1. 수동 소자의 꽃 Filter역할: 입력된 여러 주파수 중 원하는 주파수만 통과시키고 나머지는 감쇄시키는 역할.핵심 키워드:Inductance (L): 주파수가 올라갈수록 통과가 어렵다.Capacitance (C): 주파수가 올라갈수록 통과가 잘된다.Resonance (공진): L과 C의 조합을 통해 특정 주파수를 통과/저지시킴.2. S-Parameter를 통한 필터 이해S21: 통과대역에서 높고 (0dB 근방), 저지대역에서 낮음.S11: 반사 정도로서 통과대역에서 낮고, 저지대역에서 높음.통과대역: 신호가 잘 통과됨 (S21↑, S11↓).저지대역: 신호가 반사되어 차단됨 (S21↓, S11↑).3. 필터의 종류 (대역특성에 따른 분류)LPF (Low Pass Filter, 저역통과)저주파 신호만..
RF 에서 Amplifier란
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전자공학/RF
1. 대표적인 RF 능동회로인 Ampilifer(amp, 증폭기)에 대하여송신단: 신호를 강한 전력으로 증폭하여 안테나를 통해 원하는 곳까지 도달시키는 Power Amplification이 중요함.수신단: 수신된 신호는 매우 작고 잡음이 포함되므로, 잡음을 최소화하며 증폭하는 Low Noise Amplification이 필요함.핵심 요소: LNA (Low Noise Amplifier)와 PA (Power Amplifier)가 RF 증폭기의 핵심.2. Amplifier의 원리증폭 원리: 입력신호의 변화를 확대 복사.입력 신호는 그대로 통과하지 않고, DC 전원(Bias) 에너지를 이용해 출력단에 큰 전류로 재현됨.Transistor의 증폭작용을 통해 입력 신호의 형태를 유지하면서 출력 전류를 키움.BJT는..
dB,dBm
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전자공학/RF
dB 단위를 쓰는 이유로그 스케일(Log Scale)의 편리성:dB(Decibel)는 어떤 값의 크기(전압, 전력, 음압 등)를 로그 스케일로 표현한 값입니다. 원래의 값이 매우 크거나 작을 때, 이를 로그로 변환하면 값의 범위를 압축하여 다루기 쉬워집니다.큰 수치 범위의 간략화:예를 들어, 전력을 1mW에서 1W로 늘리려면 1000배 증가시켜야 하는데, dB 스케일로는 단순히 30dB 증가라고 표현할 수 있습니다. 이렇게 복잡한 곱셈·나눗셈 연산을 덧셈·뺄셈으로 바꾸어 편리하게 계산할 수 있습니다.인간 청각 특성과의 유사성:인간의 귀는 소리를 로그적으로 인식합니다. 10배 큰 음압(전압)을 가해야 ‘두 배 더 큰 소리’로 느끼는 등, 우리의 감각 체계가 로그 스케일에 가깝습니다. dB는 이런 감각적 특..