[Harman] 반도체 설계/Microelectronics (12) 썸네일형 리스트형 Microelectronics - Load Switch. in M4 M3 Gate M3 I Load out2 H ON L ON O VCC L OFF M3 Gate Floating → 0인지 1인지 몰랑 → 오동작 위험 in M4 M3 Gate M3 I Load out2 H ON L ON O VCC L OFF H OFF X 0 M3을 pass TR, M4를 control TR이라고 한다. control TR이 없어도 출력은 동일하게 5V가 출력된다. 하지만 이러한 방식은 VCC전압이 제어전압과 같거나 낮은 경우에만 적용 가능하다. VCC = 12V, 제어전압이 5V이면 제어전압이 H이든 L이든 Vgs는 항상 Vto를 넘어서는 제어전압이 걸리므로 항상 ON이다. 또한, M3의 Drain과 Gate 사이의 기생 커패시터로 인한 Gate Current를 control.. Microelectronics - ESD. 1. Diode 2개로 직렬 구성 가장 일반적으로 적용 되는 방식으로 diode 2개를 직렬로 구성하여 대책하는 회로 양(+)극성의 정전기와 음(-)극성의 정전기 방전에 대해 diode가 각각 역할을 분담하는 형태의 구조 이러한 방식은 IC의 내부 회로의 port에도 구성됨 2. TVS(Transient Vlotage Suppression) 등가적으로 Zener diode 두개를 마주보게 구성한 형태 순방향에서는 일반적인 diode trun-on 특성(VF = 0.6~0.7V)을 가지며, 역방향에서는 Breakdown을 일으켜 역방향으로 급격히 turn-on되는 특성을 이용한 반도체 소자 3. Varistor 소자 양단에 걸리는 전압 값에 따라 저항 값이 급격히 변화하는 특성을 가지며, 소자의 구성물은 .. Microelectronics - Diode. 제너 다이오드 일반적은 다이오드는 역방향 전압을 걸어주게 되면 Breakdown 전까지 미세전류만 흐를 뿐 실질적으로 다이오드 내부의 전자흐름을 차단한다. 하지만 제너 다이오드는 Reverse Breakdown region에서도 동작하도록 설계되었다. 제너 다이오드의 Reverse Breakdown에는 두 가지가 있는데, 아발란치(Avalanche) 항복과 제너(Zener) 항복이 있다. 높은 역방향 전압을 걸어주게 되면 아발란치 항복(low doping)이 발생하여 일반적인 다이오드와 마찬가지로 손상을 입게 된다. Zener Breakdown PN접합의 도핑 농도를 높이게 되면 에너지 대역은 낮은 전압에서 서로 엇갈리게 된다. 역방향의 낮은 전압을 걸어도 P region 가전자대역의 전자들이 N reg.. Microelectronics - Level Matching. Level Matching 전압 레벨이 맞지 않는 경우 전압 레벨을 맞추는 것(Ex. 5V to 12V)을 Level Matching이라고 하며, 이러한 Logic Level을 맞추어 주는 회로를 Level Shifter라고 한다. pull-up 저항의 범위는 수백 ~ 10kΩ 이다. pull-up 저항을 낮추면 원하는 12V에 가까워지지만 전류가 증가하고, 전류가 증가하면 전력 손실이 늘어나므로 적당한 pull-up 저항을 선택하여야 한다. High Impedance가 입력으로 들어올 경우, 정확한 전압 값을 측정할 수 없기 때문에 MOS와 pull-up 저항을 연결하여 전압값 확인을 가능하게 한다. (BJT는 전류 구동 소자, MOS는 전압 구동 소자이다.) Microelectronics - BJT. pull-up, pull-down 저항을 달아주는 이유는 결국 Floating 현상을 방지하기 위함이다. 저항을 통해 High Impedance가 아닌디지털 신호 HIGH, LOW를 정확하게 파악하기 위해서 저항을 사용한다. $$ I_D = \frac{Vcc - (V_F + V_{CE.SAT})}{R_{11}} = \frac{5 - (0.7 + 0.13)}{1k} \simeq 4mA $$ $$ R_D = \frac{Vcc - (V_F + V_{CE.SAT})}{I_D} = \frac{5 - (3.6 + 0.13)}{20m} \simeq 50 \rightarrow 47 $$ $$ I_C = \beta I_B $$ $$ R_{12}\downarrow \; \rightarrow \; I_B\uparrow \;.. Microelectronics - Resonance. $$ v(t) = L\frac{di(t)}{dt}\; \; \; \; \; i(t) = C\frac{dv(t)}{dt} $$ L의 자기 에너지와 C의 전기(정전) 에너지는 서로의 에너지를 주고 받는다. 만약 L과 C의 에너지가 같다면, L과 C는 서로의 에너지를 끊임없이 주고 받으며 무한히 진동하는 공진 현상이 발생하게 된다. $$ I^2Z_L = I^2Z_C\; \; \Rightarrow \; \; Z_L = Z_C $$ 공진 현상이 발생하는 그 순간의 주파수를 공진 주파수라고 한다. 이러한 공진 현상을 이용하여 filter, 발진기 등의 설계에 응용할 수 있다. $$ \Rightarrow \; \; w_oL = \frac{1}{w_oC}\; \; \rightarrow \; \; {w_o}^2 = \f.. Microelectronics - Passive Filter. dB. $$ PdB = 10log_{10}\frac{P_0}{P_i}\;\;\;\;\;\; VdB = 20log_{10}\frac{V_0}{V_i}\;\;\;\;\;\;IdB = 20log_{10}\frac{I_0}{I_i} $$ 배수전력(dB)전압, 전류(dB)1/100-20[dB]-40[dB]1/10-10[dB]-20[dB]1/4-6[dB]-12[dB]1/2-3[dB]-6[dB]1/√2-1.5[dB]-3[dB]10[dB]0[dB]√21.5[dB]3[dB]23[dB]6[dB]46[dB]12[dB]1010[dB]20[dB]10020[dB]40[dB] Laplace Analysis.시간에 대한 함수 f(t)를 s영역의 다른 함수 F(s)로 변환하여 미분방정식의 해를 쉽게 구할 수 있도록 하는 수학 기법. .. Microelectronics - Energy Storage Device : L I, Inductor. 금속 도선을 투자율이 높은 물질(코어)에 감은 형태로 전류를 충전하는 기능을 한다. Electromagnetic Induction Law. 1. 전류[ I ]는 자기장[ H ]을 유도한다. 2. 자기장[ H ]이 일정하면 행복, 자기장[ H ]이 변하면 불행. 3. 만약 자기장[ H ]이 변한다면 방해하는 방향으로 발전(전류 I) 교류에 대해서는 극성이 끊임없이 변하므로 항상 저항(불행)이다. 주파수가 높아질수록 극성은 더 빠르게 변하므로 저항(불행)은 더 커지게 된다. I, Inductance. 자기장을 유도하는 용량으로 기호는 L, 단위는 [ H ]를 사용한다. DC section : V = 0 → R = 0 → short AC section : 충전 혹은 방전 전압(V)은 전.. 이전 1 2 다음
