전자공학/전자회로 - 심화

MLCC 칩 인덕터 대신 권선형 코일 인덕터를 사용해야 한다면 그 이유에 대하여MLCC 기반의 칩 인덕터와 권선형 칩 인덕터는 각각 장점과 단점이 존재합니다. MLCC 칩 인덕터 대신 권선형 코일 인덕터를 사용해야 하는 이유는 다음과 같습니다.1. 높은 Q값(Q-Factor)✔ 권선형 인덕터는 높은 Q 값을 가짐Q 값이란, 인덕터의 품질 계수로서 저항 손실이 적고, 효율적인 신호 전송이 가능한지를 나타냄.MLCC 기반의 칩 인덕터는 적층 구조로 인해 전류가 흐르는 경로가 짧고 손실이 많아 Q 값이 낮음.반면, 권선형 코일 인덕터는 자기장을 형성하는 와이어 코일 구조 덕분에 손실이 적고 높은 Q 값을 가짐.✔ 고Q값이 필요한 경우 (RF 필터, 공진 회로, 매칭 네트워크)높은 Q값을 가지면, 신호가 더 정..

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..

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 ..

풀업(Pull-up) ,풀다운(Pull-down) 저항풀업(Pull-up), 풀다운(Pull-down) 저항이란?풀업 저항(Pull-up Resistor)은 회로의 입력이 안정적인 높은 전압(논리 1)을 유지하도록 하는 저항입니다. 풀다운 저항(Pull-down Resistor)은 입력이 안정적인 낮은 전압(논리 0)을 유지하도록 합니다. 이들은 디지털 회로에서 입력 핀의 상태를 명확히 정의하는 데 사용됩니다.플로팅(Floating) 현상이란?플로팅 현상은 회로의 입력이 논리 0도 아니고 논리 1도 아닌 불확실한 상태를 의미합니다. 이는 입력 핀이 외부 신호 없이 방치될 때 발생하며, 예기치 않은 동작을 초래할 수 있습니다. 플로팅 상태에서는 입력 핀이 전자기적 간섭이나 주변 환경의 노이즈에 민감하게 반..

문뜩 멀티미터기를 분해하다가 그런 생각이 들었다 왜 칩 저항만 사용하면 되는데 탄소저항이 들어가 있을까?..궁금증을 해결하고자 공부한 내용에 대하여 아는 만큼 적어보겠습니다.탄소 저항기란?: 탄소 저항기는 전자 회로에서 널리 사용되는 저항기 중 하나로, 절연재 층으로 코팅된 작은 원통형 탄소 막대로 구성됩니다. 탄소 막대는 저항 요소로 작용하며, 절연 재료는 저항기를 손상으로부터 보호합니다. 이러한 구조는 저항기를 안정적으로 유지시키고, 다양한 환경에서도 견딜 수 있게 합니다.탄소 저항기의 작동 원리: 탄소 저항기는 전류가 통과할 때 탄소 재료가 전자의 흐름을 반대하여 저항기 양단에 전압 강하를 발생시킵니다. 이 전압 강하는 저항기를 통해 흐르는 전류와 탄소 재료의 저항에 비례합니다. 탄소 저항기의 저항..

Bypass Capacitor(진짜 진짜 진짜 진짜 많이 사용한다)바이패스 커패시터는 전자 회로에서 노이즈 제거와 전원 안정화 역할을 하는 중요한 부품입니다. 이번 글에서는 바이패스 커패시터의 개요, 특성, 특이사항, 그리고 설계 시 고려할 점들을 종합적으로 살펴보겠습니다.바이패스 커패시터는 전자 회로의 중요한 구성 요소로, 주로 전원 공급 라인에서 발생하는 불필요한 고주파 노이즈를 제거하고 회로의 안정성을 유지하는 역할을 합니다. 기본적으로, 바이패스 커패시터는 DC 신호는 통과시키고 AC 성분은 차단하여, 노이즈를 억제하고 전압 변동을 최소화합니다.1. 작동 원리바이패스 커패시터는 회로에서 발생하는 고주파 노이즈를 접지로 우회시킵니다. 이는 커패시터가 높은 주파수에서는 낮은 임피던스를 가지기 때문에 ..

기생다이오드MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)은 게이트, 소스, 드레인으로 이루어진 전계효과 트랜지스터입니다. 하지만 MOSFET의 내부 구조를 자세히 살펴보면 의도치 않게 생성된 '기생 다이오드'가 존재한다는 사실을 알게 됩니다 기생 다이오드의 생성 원리MOSFET은 기본적으로 N+로 도핑된 소스/드레인 영역과 P형 웰 또는 P형 바디(기판)로 구성됩니다. 제조 공정 중에 이 N+ 영역과 P 웰/바디 사이에 P-N 접합이 자연스레 형성되게 됩니다. 이렇게 형성된 P-N 접합에 의해 NMOS의 경우 소스에서 드레인 방향으로, PMOS의 경우 드레인에서 소스 방향으로 다이오드가 기생적으로 만들어지는 것입니다. 이를 바디 다이오드, 벌크 ..

리플(Ripple) 전자 회로에서 발생하는 변동이나 노이즈를 의미합니다. 주로 전원 공급 회로에서 발생하는데, 전원 변환기나 정류기 등을 통해 DC 전원을 생성할 때 일정한 전압 또는 전류를 얻기 위해 AC 신호를 다루는 경우에 발생합니다. 일정한 전원을 얻기 위해서는 AC를 DC로 변환하는 과정에서 나타나는 변동이 최소화되어야 합니다. 리플은 주로 전원 공급 회로에서 발생하는데, 이것이 무엇인지 알아보기 위해 정류기(렉티파이어)와 콘덴서를 사용하는 전원 공급 회로를 살펴볼 수 있습니다. 정류기는 AC를 DC로 변환하고, 콘덴서는 전압을 안정화하는 역할을 합니다. 그러나 콘덴서는 일정한 전압을 유지하려면 충전 및 방전 과정에서 변동이 발생할 수 있습니다. 이 변동이 바로 리플입니다. 리플이 크면 전원의 ..

Channel Open동작에 관해서는 여기를 클릭하세요Channel Pinch-OffMOSFET에서 게이트 전극에 문턱전압보다 높은 전압을 인가하고, 드레인 전압을 점차 증가시키면 독특한 현상이 발생합니다. 이를 핀치오프(Pinch-off) 현상이라고 합니다.핀치오프 현상의 원인MOSFET의 구조적 특성 때문입니다. 반도체 기판(p-sub)과 n+ 소스/드레인 영역은 PN 접합으로 볼 수 있습니다. 보통 반도체 기판은 GND(0V)로 연결되어 있고, 드레인 영역에는 양의 전압을 인가하므로 PN 접합에는 역바이어스가 걸리게 됩니다.역바이어스 상태에서는 PN 접합 부근의 공핍층(Depletion region) 영역이 커지게 됩니다. 이 공핍층이 점점 확장되면서 소스-드레인 사이의 채널 영역을 막아버리는 현상..