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전자/전자회로399

재미있는 아두이노 프로젝트 - 스마트 쓰레기통 아래 동영상에 나오는 스마트 쓰레기통은 초음파 센서를 이용하여 쓰레기통에 접근하는 것을 감지하고 RC 서보모터를 이용하여 쓰레기통 뚜껑을 자동으로 연다. 아두이노를 이용한 PLC 제품 2021. 2. 6.
Common mode와 Differential mode 신호 Common Mode(CM) 신호는 양단에 동일하게 인가되는 신호를 의미한다. Differential Mode(DM) 신호는 다음과 같이 단자의 양단 사이에 인가되는 신호를 의미한다. Differential mode를 Normal mode라고도 한다. 아래 그림에서 양단자에는 DM 신호가 인가된다. DM이 0이라면 CM은 두 단자에 동일한 신호가 인가되고, DM이 0이 아니라면 양단에는 DM+CM과 CM 신호가 각각 인가된다. 2021. 2. 3.
7406 오픈 콜렉터 로직 TI의 SN7406은 다음 그림과 같은 TTL 구조의 오픈 콜렉터 NOT 게이트이다. 출력단 최대 전압은 30V이다. TI의 SN74LS06은 다음 그림과 같은 TTL 구조의 오픈 콜렉터 NOT 게이트이다. 출력단 최대 전압은 30V이다. Nexperia의 74HC05는 다음과 같이 CMOS 구조의 오픈 에미터 NOT 게이트이다. 출력단에 VCC보다 높은 전압을 연결할 수 없다. Nexperia의 74LVC06A는 다음과 같이 CMOS 구조의 오픈 에미터 NOT 게이트이다. 출력단 최대 전압은 6.5V이다. 2021. 1. 31.
CMOS NMOS PMOS 차이 CMOS는 p 채널 MOSFET과 n 채널 MOSFET을 사용하여 만든 로직을 의미한다. NMOS는 n 채널 MOSFET을 사용하여 만든 로직을 의미한다. PMOS는 p 채널 MOSFET을 사용하여 만든 로직을 의미한다. ※ CMOS : Complementary Metal–Oxide–Semiconductor ※ NMOS : N-type Metal-Oxide-Semiconductor ※ PMOS : P-type Metal-Oxide-Semiconductor ☞ CMOS 로직 구조 2021. 1. 31.
Latch-up 이란? Latch-up이란 IC의 파워와 그라운드 사이에 의도하지 않게 낮은 임피던스가 걸리는 현상을 의미한다. 전원단에 낮은 임피던스가 걸리면 큰 전류가 흐르고 이 현상이 지속되면 IC가 고장난다. 보통 Latch-up을 풀려면 전원을 다시 껐다 켜야한다. CMOS 구조에서 N형과 P형 실리콘의 조합은 의도하지 않은 BJT가 형성될 수 있다. 다음 그림과 같이 CMOS는 PFET와 NMOS로 구성되는데 BJT는 의도하지 않게 형성된다. 이러한 BJT는 Thyristor와 비슷하게 동작하여 파워와 그라운드 사이에 큰 전류가 흐르는 문제를 발생시킨다. 2021. 1. 31.
74HC14 히스테리시스 입력 특성 Schmitt Trigger IC인 74HC14의 히스테리시스 입력 전압은 다음과 같다. 입력전압이 상승할 때는 2.38V에서 동작하고 하강할 때는 1.4V에서 동작한다. 2021. 1. 30.
디지털 IC 출력 소비 전력 디지털 IC에 캐패시터가 연결되어 있을 때 캐패시터가 충전과 방전을 하면 전력이 소비된다. 캐패시터를 통해 소비되는 전력 P는 다음과 같다.여기서, C는 캐패시터 값, V는 전압, f는 주파수이다. 예를들면, 5V 전압, 50pF 캐패시터, 주파수가 1MHz일 때 소비되는 전력은 0.00125W이다. 3.3V 전압, 470pF 캐패시터, 주파수가 1MHz일 때 소비되는 전력은 0.0051W이다. 2021. 1. 30.
디지털 IC 최대 출력 전류 디지털 IC의 핀 당 최대 출력 전류는 35mA이다. 하지만 전원의 최대 전류가 70mA이기 때문에 모든 핀에서 동시에 35mA를 출력할 수는 없다. 8 포트 IC라면 핀당 최대 8.75mA(=70mA / 8)를 동시에 출력할 수 있다. 2021. 1. 30.
HC 로직 입력 전압 레벨 HC 로직 IC의 입력 전압 레벨은 다음과 같다. VCC가 4.5V일 때 High 전압은 2.4V이고 Low 전압은 2.1V이다. 2021. 1. 30.
디지털 IC의 Fanout Fanout이란 디지털 IC에서 한개의 로직 출력에 연결될 수 있는 입력 개수를 의미한다. TTL은 입력단에 유입되는 전류가 크기 때문에 출력의 전류와 입력의 전류의 비가 fanout이 된다. CMOS에서는 입력단에 유입되는 전류가 거의 없기 때문에 전류에 의한 fanout은 무한대라고 볼 수 있다. 하지만, CMOS의 입력단에 약 10pF의 기생 캐패시터가 있고 CMOS 출력단에 직접 연결될 수 있는 캐패시턴스는 최대 약 500pF이다. 그래서, CMOS의 fanout은 약 50개이다. CMOS에 출력에 연결되는 입력 개수가 많아지면 상승시간이 증가하고 지연이 발생할 수 있다. 2021. 1. 30.
디지털 로직 출력 충돌 다음과 같은 디지털 로직에서 A와 B에서 모두 High라면 a에서는 High가 된다. A가 High이고 B가 Low라면 a는 High와 Low의 중간 정도의 전압이 된다. 2021. 1. 28.
Voltage Reference 전자부품 Voltage Reference는 일정한 전압을 출력하는 전자 소자를 의미한다. Voltage Reference는 매우 정밀한 전압을 출력하며 전원 변동이나 온도 변화 또는 시간에 따른 전압의 변동의 매우 적은 소자이다. 예를 들면 TI의 REF3020는 2.048V 전압을 출력하고 정밀도는 0.2%이며 온도 계수는 50ppm/℃ 이다. REF3020은 다음 그림과 같이 Vin에 전원을 연결하면 Vout으로 Reference 전압 2.048V 전압이 출력된다. Bandgap Voltage을 이용한 Voltage Reference가 가장 많이 사용된다. 2021. 1. 27.
트랜지스터 포화 전류 다음과 같은 PNP 트랜지스터와 저항 회로가 있다. 베이스 전류를 제어하여 트랜지스터를 도통시키거나 차단시킨다. 위와 같은 회로의 트랜지스터 에미터-콜렉터 전압과 전류 특성은 다음 그래프와 같다. 트랜지스터가 차단되었을 때는 B 위치에 있고 도통되면 A 위치로 이동한다. 트랜지스터가 도통 상태에서 저항 R이 감소하면 위의 직선 그래프의 Y절편이 증가하여 흐르는 전류가 증가한 후 일정한 값을 유지한다. 저항이 없는 쇼트 상태가 되어도 트랜지스터에 흐르는 전류는 포화되어 일정한 값 이상을 넘지 않는다. 2021. 1. 26.
Op-amp 출력 단락 전류 Op-amp의 단락 전류(Short Circuit Current)는 출력단이 그라운드에 직접 연결되어 단락되었을 때 출력되는 최대 전류이다. 보통 25~40mA 정도이다. 단락 상태가 지속되면 Op-amp의 온도가 올라가고 그에 따라 Op-amp가 고장날 수도 있고 고장나지 않을 수도 있다. LM2902 데이트시트에는 출력핀이 그라운드에 계속 단락되어 있어도 고장나지 않는다고 나와 있고 출력핀이 VCC에 단락되면 열이 많이 나고 계속 지속되면 고장난다고 나와있다. 2021. 1. 26.
전압 레귤레이터 저항 설정 다음과 같은 전압 레귤레이터에서 출력전압은 저항 분압으로 피드백 받는다. 저항 분압 회로의 표준저항값은 다음과 같다. 예를 들면, Vref가 1.213인 레귤레이터에서 3.3V 출력을 내기 위해서는 R1에 620k R2에 360k 저항을 사용한다. 이 때 실제 출력되는 전압은 3.302V이다. Vref Vout R1 R2 Real Vout Error [%] 1.213 3.3 620 360 3.302 0.062 1.213 5 7.5 2.4 5.004 0.073 1.213 10 13 1.8 9.974 -0.264 1.213 12 16 1.8 11.995 -0.040 1.213 15 18 1.6 14.859 -0.938 1.25 3.3 1.8 1.1 3.295 -0.138 1.25 5 3 1 5.000 0.0.. 2021. 1. 25.
마이너스 전압 레귤레이터 회로 플러스 전압으로 마이너스 전압을 생성하는 Negative boost 회로는 다음 그림과 같다. 트랜지스터가 ON 되면 인덕터 L을 통해 전류가 흐른다. 트랜지스터가 OFF 되면 다이오드 D를 통해 전류가 흐른다. 이 때 캐패시터 C에는 마이너스 전압이 걸린다. Boost 회로 원리 2021. 1. 25.
사용하지 않는 디지털 입력 핀 처리 로직 IC, MCU 등의 디지털 입력 핀은 그냥 두지 않고 전원이나 그라운드에 연결해야 한다. 디지털 입력 핀에 아무 것도 연결되어 있지 않으면 전위가 플로팅된다. 전위가 플로팅되면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.1. 노이즈가 인가되여 원치않는 동작을 한다.2. ESD와 같은 노이즈가 입력되었을 때 IC 내부가 고장날 수 있다.3. 0이나 1이 아닌 값이 입력되어 디지털 로직이 리니어 영역에서 동작할 수 있다. 이렇게 되면 IC의 동작 전류가 증가하고 발열이 생길 수 있고 심하면 고장날 수도 있다. 2021. 1. 24.
NTC 특성 곡선 NTC의 온도에 따른 저항은 다음과 같다. 25도일 때 10kΩ이고 온도가 올라갈수록 저항은 줄어든다. 온도 저항 온도 저항 온도 저항 온도 저항 온도 저항 온도 저항 -20 68237 1 26076 21 11628 41 5636 61 2922 81 1622 -19 64991 2 24988 22 11195 42 5445 62 2834 82 1578 -18 61919 3 23951 23 10779 43 5262 63 2748 83 1535 -17 59011 4 22963 24 10382 44 5086 64 2666 84 1493 -16 56258 5 22021 25 10000 45 4917 65 2586 85 1452 -15 53650 6 21123 26 9634 46 4754 66 2509 -14 511.. 2021. 1. 23.
0옴 저항의 정격 전류 0옴 저항에 흐를 수 있는 정격전류와 최대전류는 다음과 같다. 크기 정격전류 최대전류1005 1.0A 2.0A1608 1.0A 2.0A2012 2.0A 5.0A3216 2.0A 10.0A3246 6.0A 10.0A 2021. 1. 23.
캐패시터의 정격 전류 캐패시터에는 정격 정류가 없고 Ripple 전류가 있다. 1uF 50V 세라믹 캐패시터의 데이트시트에 나와 있는 Ripple 전류에 따른 온도 상승은 다음과 같다. 캐패시턴스 값이 작은 캐패시터에는 흐르는 전류가 매우 작기 때문에 데이트시트에 Ripple 전류 특성이 나와있지 않다. 2021. 1. 23.
Murata 툴 Murata의 SimSuring은 부품 특성 뷰어 또는 디자인 툴이다.Murata SimSurfing 2021. 1. 22.
전압에 따른 캐패시터 값 변화 세라믹 캐패시터에 걸리는 DC 전압에 따라 캐패시터 값은 크게 변화한다. 10uF 10V 세라믹 캐패시터의 DC 전압에 따른 캐패시터 값은 다음 그림과 같다. 전압이 5V일때 5uF까지 떨어지고 10V가 되면 2uF까지 떨어진다. DC 전압에 따른 캐패시터 값의 변화는 캐패시터 종류 또는 제조사 또는 크기 등에 따라 모두 다르다. 정확한 것은 각 캐패시터의 제조사 데이터시트를 봐야 한다. 일반적으로 패캐지 크기가 커질수록 전압에 따른 캐패시터 값 변화가 더 적어진다. 동일한 정격전압와 용량의 캐패시터라도 1608보다 2012 사이즈의 캐패시터가 DC 전압에 따른 값 변화가 적다. 2021. 1. 22.
세라믹 캐패시터 종류 세라믹 캐패시터는 크게 클래스 1과 클래스 2로 나누어진다. 클래스 1은 높은 안정도와 낮은 손실의 캐패시터로 높은 신뢰성이나 안정성이 요구되는 회로에 사용된다. 클래스 2는 적은 부피로 높은 효율을 가진 것으로 바이패스나 커플링 등의 용도로 사용하는 캐패시터이다. 세라믹 캐패시터로 많이 사용하는 것은 X7R, X5R, C0G 등이다. 위 코드는 EIA에서 정의된 코드로 각 자리마다 의미를 가지고 있다. 클래스 1 클래스 1의 EIA 코드는 다음과 같다. C0G는 다음 의미를 가진다. 클래스 1 온도 계수 0 편차 ±30ppm/K C0G를 NP0라고도 한다. 클래스 2 클래스 2의 EIA 코드는 다음과 같다. X7R 클래스 2 온도 -55 ~ +125도 온도편차 ±15% X5R 클래스 2 온도 -55 ~.. 2021. 1. 21.
Yageo 저항, 캐패시터 검색 Yageo는 저항, 캐패시터, 인덕터 등을 생산하는 대만 기업이다. Yageo는 수동소자를 생산하는 기업 중 3위 업체이다. 2020년 Yageo가 KEMET을 인수했다. Yageo 저항, 캐패시터 검색 사이트 칩 저항은 저항 값과 패캐지 크기를 선택하고 Apply filter를 선택한다. 칩 캐패시터는 MLCC에서 General Purpose를 선택하고 캐패시터 값과 패캐지 크기를 선택하고 Apply filter를 클릭한다. X7R 칩 캐패시터는 MLCC에서 General Purpose와 CC X7R을 선택하고 캐패시터 값과 패캐지 크기를 선택하고 Apply filter를 클릭한다. C0G 칩 캐패시터는 MLCC에서 General Purpose와 CC NP0을 선택하고 캐패시터 값과 패캐지 크기를 선택.. 2021. 1. 20.
RLC 회로 다음 회로는 직렬 RLC회로 이다. 위와 같은 회로에서 전압이 입력이고 전류가 출력일 때 공진 주파수는 다음과 같다. 댐핑 팩터 제타 ζ는 다음과 같다.저항 또는 캐패시터가 커질 수록 댐핑이 증가한다. 주파수에 따른 전류는 다음과 같다. 아래 그래프에서 공진 주파수일 때 피크값을 가진다. 2021. 1. 19.
전압 레벨 시프트 IC TI의 SN74LV1T34는 싱글 채널 전압 레벨 시프터 IC이다. 동작전원 Vcc는 1.6~5.5V이다. 입력 로직은 전원에 상관없이 0~5.5V이고 출력 로직은 Low일 때 0V이고 High일 때 Vcc이다. 예를 들면, 동작전원에 +3.3V를 넣으면 +5V 로직을 입력으로 받아 +3.3V 로직을 출력하고 동작전원에 +5V를 넣으면 +3.3V 로직을 입력으로 받아 +5V 로직을 출력한다. 2021. 1. 18.
양방향 전압 레벨 시프터 회로 +3.3V +5V 양방향 전압 레벨 시프터 회로는 다음과 같다. LV에 +3.3V 전원을 연결하고 HV에 +5V 전원을 연결한다.LV1에 +3.3V이 입력되면 BSS138은 턴 오프되고 HV1에 +5V가 출력된다. 이 때 HV1에 0V이 입력되면 다이오드를 통해 쇼트되기 때문에 양쪽에서 입력을 넣으면 안된다. LV1에 0V이 입력되면 BSS138은 턴 온되고 HV1에 0V가 출력된다. 이 때 HV1에 5V가 입력되면 트랜지스터를 통해 쇼트되기 때문에 양쪽에서 입력을 넣으면 안된다. 즉, 양단에 다른 로직값을 동시에 입력하면 회로가 쇼트된다. 단방향일 때는 HCT나 LVC 로직 IC를 사용하여 전압을 변환할 수 있다. 2021. 1. 18.
DMM 전압 입력 회로 DMM의 전압 입력 회로는 다음과 같다. 입력된 전압은 B와 C의 저항으로 분압된다. B에서는 Analog Mux를 사용하여 분압에 사용될 저항을 선택할 수 있고 이것으로 입력 전압 범위를 선택할 수 있다. A는 AVCC 전압의 절반을 생성하고 V+입력에 연결하여 입력 전압에 옵셋을 준다. 이렇게 하여 입력 전압이 플러스 또는 마이너스일 때 AVCC/2 전압을 기준으로 변화게 된다. 2021. 1. 17.
DMM 참고 회로 TI의 DMM 레퍼런스 회로는 여기에 있다. DC 전압 정밀도는 ±0.03%이고 AC 전압 정밀도는 ±1%이다.레퍼런스 회로는 MSP430F6736을 사용한다. MSP430F6736는 미터용 MCU로 24비트 ADC 3개와 LCD 컨트롤러가 내장되어 있다. 2021. 1. 17.
Op-amp 적분회로 Op-amp 적분회로는 다음과 같다. 입력과 출력의 관계는 다음식과 같다. 출력이 포화되는 문제를 막기 위해서는 캐패시터와 병렬로 저항이나 스위치를 설치해야 한다. 2021. 1. 14.
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