회로공부하는 디자이너

대역 차단 필터(Band-reject filter) 앞장에서 우리는 두 개의 차단 주파수를 기준으로 사이의 대역의 전압을 통과시키는 대역 통과 필터(Band-pass filter)에 대해 배워보았다. 대역 차단 필터(Band-reject filter)는 이와 반대로 두 차단 주파수 사이의 대역 밖의 전원 전압을 출력으로 통과시키고, 두 차단 주파수 사이의 주파수에 해당하는 전원 전압이 출력에 이르기 전에 감쇠시키는 필터이다. 대역 통과 필터와는 반대의 기능을 하는 필터이다. 대역 차단 필더도 대역 통과 필터와 같은 아래 세 가지 지표를 사용한다. 1. 중심 주파수(Center frequency, ωo) 2. 대역폭(Bandwidth, β) 3. 품질지수(Quality factor, Q) 위의 세 가지 정..

대역 통과 필터(Band-pass filter) 앞 장에서 대역통과 필터인 직렬 RLC 회로에 대해 알아보았다. 이번에는 병렬 RLC 대역통과 필터에 대해 알아보자. 대역 통과 필터의 다음 세 가지 지표에 대해 어렵다면 앞 장을 참고하면 된다. 1. 중심 주파수(Center frequency, ωo) 2. 대역폭(Bandwidth, β) 3. 품질지수(Quality factor, Q) 위의 세 가지 정의를 기억하고 이제 대역 통과 필터에 대해 알아보자. 대역 통과 필터로 동작하는 병렬 RLC회로는 아래와 같다. 이 회로에서 입력인 Vi는 가변 주파수를 갖는 정현파 전압이고 회로에서 출력은 인덕터 양단의 전압 Vo이다. 앞에서 분석했던 것과 마찬가지로 먼저 정성적으로 분석한 뒤, 정량적으로 분석해보자. 병..

대역 통과 필터(Band-pass filter) 지금까지 우리는 저역 통과 필터(Low-pass filter)와 고역 통과 필터(High-pass filter)에 대해 배워보았다. 두 구조 모두 차단 주파수를 기준으로 높은 쪽, 낮은 쪽과 같이 한 방향에 대해서만 통과를 시켜주었다. 이와는 달리 특정 주파수 대역만 통과시키는 구조가 대역 통과 필터(Band-pass filter)이다. 대역 통과 필터는 어떤 주파수 대역 내의 전압은 출력으로 내보내고, 대역 밖의 주파수를 갖는 전압은 걸러 내는 필터이다. 설명에서 느낌이 오겠지만 이 필터의 경우에는 두 개의 기준점이 필요하다. 이 두 개의 기준점이 대역 통과 필터의 두 개의 차단 주파수 ωc1, ωc2이다. 대역 통과 필터의 특성은 다음의 세 가지 지표로..

고역통과 필터(High-pass filter) 고역통과 필터(High-pass filter)는 입력에서 출력까지 차단 주파수(cut-off frequency) 보다 높은 주파수의 신호를 통과시킨다. 여기서 알아볼 High-pass filter는 앞에서 알아보았던 Low-pass filter와 마찬가지로 수동 소자로 이루어진 필터인 수동 필터(passive filter)에 대해서만 알아보려고 한다. 직렬 RC회로와 직렬 RL회로로 High-pass filter를 만들 수 있다. 앞서 Low-pass filter를 알아볼 때 쓰였던 회로가 사용된다는 점에서 의아할 수 있지만, 동일한 회로에서 출력을 무엇으로 정의하느냐에 따라 High-pass filter가 될지 Low-pass filter가 될지 구분된다...

고역통과 필터(High-pass filter) 고역통과 필터(High-pass filter)는 입력에서 출력까지 차단 주파수(cut-off frequency) 보다 높은 주파수의 신호를 통과시킨다. 여기서 알아볼 High-pass filter는 앞에서 알아보았던 Low-pass filter와 마찬가지로 수동 소자로 이루어진 필터인 수동 필터(passive filter)에 대해서만 알아보려고 한다. 직렬 RC회로와 직렬 RL회로로 High-pass filter를 만들 수 있다. 앞서 Low-pass filter를 알아볼 때 쓰였던 회로가 사용된다는 점에서 의아할 수 있지만, 동일한 회로에서 출력을 무엇으로 정의하느냐에 따라 High-pass filter가 될지 Low-pass filter가 될지 구분된다...

저역통과 필터(Low-pass filter) 저역통과 필터(Low-pass filter)는 입력에서 출력까지 차단 주파수(cut-off frequency) 보다 낮은 주파수의 신호를 통과시킨다. 여기서 알아볼 Low-pass filter는 수동 소자로 이루어진 필터인 수동 필터(passive filter)에 대해서만 알아보려고 한다. 수동 소자로 이루어진 Low-pass filter는 직렬 RL 회로와 직렬 RC 회로이다. 직렬 RL 회로는 앞에서 알아보았다. 이번에는 직렬 RC 회로가 어떻게 차단 주파수(cut-off frequency)를 결정하는지 알아보자. 직렬 RC 회로 직렬 RC 회로는 아래와 같이 구성되어 있다. 직렬 RL회로를 분석했던 것과 동일한 방식으로 분석해보자. 먼저, 수식을 사용하지..

저역통과 필터(Low-pass filter) 저역통과 필터(Low-pass filter)는 입력에서 출력까지 차단 주파수(cut-off frequency) 보다 낮은 주파수의 신호를 통과시킨다. 여기서 알아볼 Low-pass filter는 수동 소자로 이루어진 필터인 수동 필터(passive filter)에 대해서만 알아보려고 한다. 먼저 수동 소자로 이루어진 Low-pass filter인 직렬 RL회로에 대해 알아보자. 직렬 RL 회로 직렬 RL 회로는 아래와 같이 구성되어 있다. 먼저, 수식을 사용하지 않고 직렬 RL회로가 어떻게 Low-pass filter가 될 수 있는지 정석적으로 분석해보자. 이 회로에서 입력인 Vi는 가변 주파수를 갖는 정현파 전압이고 회로에서 출력은 저항 양단의 전압 Vo이다..

우리는 논리 회로를 통해 원하는 동작을 구현하려고 한다. 가장 쉽게 활용할 수 있는 방법은 내가 원하는 결과의 진리표를 작성한 후 이를 풀어내는 과정이다. 진리표를 활용한 논리회로 구현 진리표를 활용해 논리회로를 구현하기 위해 2 변수 논리회로, 3변수 논리회로를 예시로 설명한다. 1) 2변수 진리표 아래 표는 내가 원하는 결과를 이끌어낼 진리표이다. A, B가 입력이고 F가 출력이다. 위의 진리표를 확인하면 F=A'B'+AB'+AB의 논리식으로 나타낼 수 있다. 이 논리식을 간소화하기 위해 식을 정리하면 F=A'B'+A(B'+B) = A'B' + A의 논리식으로 정리할 수 있다. 2) 3 변수 진리표 아래 표는 내가 원하는 결과를 이끌어낼 진리표이다. A, B가 입력이고 F가 출력이다. 위의 진리표를 ..

이번에는 앞에서 본 기본적인 논리 게이트들을 조합할 수 있도록 하려고 한다. 식을 조합하고 간략화하는 데 있어서 부울 대수를 사용하는 것이 편하다. 논리 회로를 설계할 때는 부울 대수를 사용하는 것이 일반적이다. 부울 대수에 대한 간략한 정의는 다음과 같다. 부울 대수 부울 대수는 0과 1을 사용해 두 개의 값으로만 표현하고 연산하는 대수학으로, 2진 변수와 논리 동작을 취급하는 함수이다. 논리회로를 설계할 때 입출력의 관계를 부울 대수 형태로 표현할 수 있다. 부울 대수를 사용하면 논리식을 간략화함에 있어 유리하여 논리 회로 설계 시 부울 대수를 사용한다. 부울 대수의 정리와 법칙 부울 대수의 정리와 법칙을 사용하면 논리식을 간략화할 수 있고, 이는 논리회로를 간소화할 수 있게 만든다. 부울 대수의 정..

아날로그로 구성된 IC를 설계하게 되면 아날로그 회로설계뿐만 아니라 시스템 입장에서 필요한 디지털 설계도 필요하다. 여기서는 시스템 전체를 관장하는 디지털이 아닌 그 디지털과 소통이 될 수 있을 정도의 기본적인 논리 회로에 대해서 알아볼 것이다. 우선 논리 회로를 구성하고 있는 기본 Logic gate에 대해서 알아보자. 1. NOT 게이트(= Inverter) 하나의 입력과 하나의 출력을 갖는 논리 회로. 입력 신호가 0일 때 출력은 1이 되고 입력 신호가 1일 때 출력은 0이 되는 반전 회로이다. 2. AND 게이트 두 개 이상의 입력과 하나의 출력을 갖는 논리 회로. 입력 신호 모두가 1일 때 출력이 1이 되는 회로이다. 3. OR 게이트 두 개 이상의 입력과 하나의 출력을 갖는 논리 회로. 입력 ..