전자 회로
Electronic circuit
전자회로는 저항기, 트랜지스터, 캐패시터, 인덕터 및 다이오드 등의 개별 전자부품으로 구성되며 전류가 흐를 수 있는 도전선 또는 트레이스에 의해 접속된다.이는 전기 회로의 한 종류이며, 전기적 구성 요소가 아니라 전기적 구성 요소라고 부르려면 일반적으로 하나 이상의 활성 구성 요소가 있어야 합니다.컴포넌트와 와이어의 조합에 의해, 다양한 심플하고 복잡한 조작을 실시할 수 있습니다.신호를 증폭하거나 계산을 하거나 데이터를 [1]다른 장소로 이동할 수 있습니다.
회로는 개별 와이어 조각으로 연결된 개별 구성 요소로 구성될 수 있지만, 오늘날에는 적층 기판(프린트 회로 기판 또는 PCB)에 사진 석판 기술을 사용하여 상호 연결을 만들고 이러한 상호 연결에 해당 구성 요소를 납땜하여 완성된 회로를 만드는 것이 훨씬 더 일반적입니다.집적회로 또는 IC에서 컴포넌트 및 상호접속은 동일 기판, 일반적으로 도프된 실리콘 또는 (비소화 [2]갈륨 등의) 반도체 상에 형성된다.
전자회로는 일반적으로 아날로그 회로, 디지털 회로 또는 혼합 신호 회로(아날로그 회로와 디지털 회로의 조합)로 분류할 수 있습니다.전자회로에 가장 널리 사용되는 반도체 소자는 MOSFET(금속 산화물 반도체 전계효과 트랜지스터)[3]이다.
브레드보드, 퍼포먼스보드 및 스트립보드는 새로운 디자인을 테스트하기 위해 흔히 사용됩니다.이를 통해 설계자는 개발 중에 회로를 신속하게 변경할 수 있습니다.
아날로그 회로
아날로그 전자회로는 표현되는 정보에 대응하는 시간에 따라 전류 또는 전압이 지속적으로 변화하는 회로입니다.아날로그 회로는 직렬 회로와 병렬 회로라는 두 가지 기본 구성 요소로 구성됩니다.
직렬 회로에서는 동일한 전류가 직렬 구성 요소를 통과합니다.일련의 크리스마스 불빛은 직렬 회로의 좋은 예입니다. 하나가 꺼지면 모두 꺼집니다.
병렬회로에서는 모든 구성요소가 동일한 전압으로 접속되어 있으며, 그 저항에 따라 여러 구성요소 간에 전류가 분배된다.
아날로그 회로의 기본 구성 요소는 와이어, 저항기, 캐패시터, 인덕터, 다이오드 및 트랜지스터입니다.아날로그 회로는 매우 일반적으로 도식 다이어그램에 나타나며, 여기서 와이어는 선으로 표시되며, 각 구성 요소에는 고유한 기호가 있습니다.아날로그 회로 해석은 Kirchhoff의 회로 법칙을 사용합니다. 즉, 노드(배선이 만나는 곳)의 모든 전류는 와이어의 닫힌 루프 주위의 전압은 0입니다.와이어는 일반적으로 이상적인 제로 전압 상호 연결로 취급됩니다. 저항이나 리액턴스는 이산 저항이나 인덕터 등의 기생 소자를 명시적으로 추가하여 포착됩니다.트랜지스터와 같은 활성 구성요소는 종종 제어된 전류 또는 전압원으로 취급됩니다. 예를 들어, 전계 효과 트랜지스터는 게이트 소스 전압에 의해 전류가 제어되는 상태에서 소스에서 드레인까지의 전류원으로 모델링될 수 있습니다.
회로 크기가 관련 신호 주파수의 파장과 비슷할 경우 보다 정교한 방법인 분산 소자 모델을 사용해야 합니다.전선이 전선으로, 명목상 상수 특성 임피던스를 가지고 시작과 끝에 임피던스가 선의 파도 반사된 전송을 결정한 대우를 받습니다.단, 이런 접근에 있distributed-element 회로를 따라 설계된.이러한 고려 사항 일반적으로 회로 위원회들을 위한 GHz이상의 주파수에서, 집적 회로와 주파수에 집중 상수 요소 10GHz보다 정도 더 치료를 받을 수 있을 작다 중요하게 됩니다.
디지털 회로
디지털 전자 회로에서 전기 신호는 논리 및 숫자 [4]값을 나타내기 위해 이산 값을 취합니다.이러한 값은 처리 중인 정보를 나타냅니다.대부분의 경우 바이너리 인코딩이 사용됩니다.한 전압(일반적으로 더 큰 양의 값)은 바이너리 '1'을 나타내고 다른 전압(일반적으로 접지 전위에 가까운 값, 0V)은 바이너리 '0'을 나타냅니다.디지털 회로는 부울 논리(AND, NAND, OR, NOR, XOR)의 기능을 제공하는 논리 게이트를 생성하기 위해 상호 연결된 트랜지스터를 광범위하게 사용합니다.정피드백을 제공하도록 상호접속된 트랜지스터는 래치 및 플립플랍으로서 사용되며, 2개 이상의 준안정 상태를 가지며, 외부 입력에 의해 변경될 때까지 이들 중 하나의 상태를 유지한다.따라서 디지털 회로는 논리와 메모리를 제공하여 임의의 계산 기능을 실행할 수 있습니다(플립 플랍에 기반한 메모리는 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM)라고 불립니다.콘덴서, 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM)에 전하 저장을 기반으로 하는 메모리도 널리 사용됩니다).
디지털 회로의 설계 프로세스는 아날로그 회로의 설계 프로세스와 근본적으로 다릅니다.각 로직 게이트는 바이너리 신호를 재생성하므로 설계자는 왜곡, 게인 제어, 오프셋 전압 및 아날로그 설계에서 직면하는 기타 문제를 고려할 필요가 없습니다.그 결과, 하나의 실리콘 칩에 수십억 개의 논리 소자가 집적된 매우 복잡한 디지털 회로를 저비용으로 제작할 수 있습니다.이러한 디지털 집적회로는 계산기, 휴대전화 단말기 및 컴퓨터와 같은 최신 전자 기기에 널리 사용되고 있습니다.디지털 회로가 복잡해짐에 따라 시간 지연, 논리 레이스, 전력 소산, 이상적이지 않은 스위칭, 온칩 및 칩 간 로드, 누출 전류 등의 문제가 회로 밀도, 속도 및 성능에 대한 제한이 됩니다.
디지털 회로는 마이크로프로세서 등의 범용 컴퓨팅 칩과 애플리케이션 고유의 집적회로(ASIC)로 알려진 맞춤형 논리회로를 만드는 데 사용됩니다.필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)는 조립 후 구성을 변경할 수 있는 논리 회로를 갖춘 칩으로 프로토타이핑 및 개발에도 널리 사용됩니다.
혼합 신호 회로
혼합 신호 회로 또는 하이브리드 회로에는 아날로그 및 디지털 회로 요소가 모두 포함되어 있습니다.예를 들어 비교기, 타이머, 위상 잠금 루프, 아날로그/디지털 변환기, 디지털/아날로그 변환기 등이 있습니다.대부분의 최신 무선 및 통신 회로는 혼합 신호 회로를 사용합니다.예를 들어 수신기에서 아날로그 회로는 신호가 디지털 값으로 변환되는 적절한 상태에 이르도록 증폭 및 주파수 변환에 사용되며, 그 후 디지털 도메인에서 추가적인 신호 처리를 할 수 있다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ Charles Alexander and Matthew Sadiku (2004). "Fundamentals of Electric Circuits". McGraw-Hill.
{{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항journal=(도움말) - ^ Richard Jaeger (1997). "Microelectronic Circuit Design". McGraw-Hill.
{{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항journal=(도움말) - ^ Golio, Mike; Golio, Janet (2018). RF and Microwave Passive and Active Technologies. CRC Press. p. 18-2. ISBN 9781420006728.
- ^ John Hayes (1993). "Introduction to Digital Logic Design". Addison Wesley.
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