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..

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-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 ..

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..

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 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..

1. 역사적 배경과 산업 표준화 과정RF(Radio Frequency) 및 마이크로파 회로, 안테나, 그리고 통신 시스템에서 50Ω 임피던스는 사실상의 표준(Standard)으로 자리 잡았습니다. 이 표준화 과정은 단순히 임의로 정해진 것이 아니라, 초기 고주파 전송선로(예: 동축 케이블) 개발 과정에서 물리적, 전기적 특성들을 최적화한 결과물입니다.초기 동축 케이블 제조사와 연구기관(벨 연구소 등)은 다양한 임피던스 값을 테스트했고, 전력 전달 효율과 신호 감쇠, 손실 특성 사이에서 최적점을 찾는 과정에서 50Ω 부근이 가장 바람직하다는 결론에 도달했습니다.이후 군용, 상용 통신 분야 등에서 50Ω 시스템이 광범위하게 적용되며 이 값이 사실상 산업 전반의 국제 표준으로 정착하게 됩니다.2. 물리적, 전..

스미스차트 개요는 여기로1. 스미스 차트의 기초 구조 이해하기스미스 차트는 복소 임피던스(또는 어드미턴스)를 시각적으로 표현한 특수한 좌표계입니다. 이 좌표계에서, 복소수를 나타내는 두 축(실수부 R, 허수부 X)이 기하학적으로 원 형태로 재배치되어 있습니다.중심점(1.0 지점):스미스 차트의 정 중앙은 정상화(normalization) 기준 임피던스(일반적으로 50Ω)로 나눈 값이 1.0인 지점을 의미합니다. 즉, 중앙점은 Z = Z_0 (예: Z_0 = 50Ω일 때 50Ω/50Ω = 1)의 임피던스를 나타냅니다. 이 점은 전송선로나 시스템의 기준 임피던스와 정확히 일치하는 상태, 즉 완전 매칭 상태를 상징합니다.정규화(Normalization):부하 임피던스 Z_L을 차트에 표시하려면 Z_L을 기준 ..

들어가기 앞서서 가장 기본적으로 인지해야 할 점은 스미스 차트 상에서 매칭해야 할 기준 임피던스가 차트 중심에 '1.0'으로 표현된다는 사실입니다. 이에 따라, 특정한 부하 임피던스를 50Ω 기반의 스미스 차트에서 표시하려면, 50Ω이 차트상에서 1.0으로 나타나도록 측정값을 50으로 나누어 스케일을 맞추는 과정이 필요하며, 이를 "정규화"라고 부릅니다. 스미스 차트(Smith Chart)란 무엇인가?스미스 차트(Smith Chart)는 고주파(RF) 및 마이크로파 회로에서 임피던스나 반사 계수를 시각적으로 표현하고 계산하기 위해 고안된 특수한 그래픽 도구입니다. 전송선로나 안테나, 필터 등의 회로에서 임피던스 정합은 신호 반사나 에너지 손실을 최소화하는 데 핵심적인 요소입니다. 스미스 차트는 복잡한 수..