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반도체 기초 공부/회로11

전자회로 증폭기 (OP-Amp, 반전 증폭기, 비반전 증폭기, 반전 가산 증폭기, 차동 증폭기) 증폭기는 입력 전압 대비 출력 전압을 크게 만들어 주는 것이다. 여러 증폭기가 있지만 가장 기본인 반전 증폭기와 비반전 증폭기에 대해 알아보자, 두 증폭기의 공통점은 negative feedback(안정성을 유지)을 사용한다. 음의 전압에 들어가는 것이다. 다음으로 반전 증폭기와 비반전 증폭기의 차이는 전압 이득의 부호에 차이로 나뉜다. 반전 증폭기는 전압 이득의 부호가 (-) 음의 부호를 나타내서 반전이라 부르고, 비반전 증폭기는 전압 이득이 (+)양의 부호를 나타내기 때문에 기존 전압과 차이가 없다고 하여 비반전이라 부른다. 그리고 반전 가산 증폭기와 차동 증폭기에 대해 간단히 알아볼까 한다. 각설하고 먼저 증폭기의 기본 원리에 대해 알아보자 증폭기 원리 가장 기본 꼴이다. 입력인 Vs를 가하면 출력.. 2021. 10. 6.
전자회로 드리프트, 확산 (drift, diffusion) 반도체 내에서의 전류 흐름은 2가지로 볼 수 있다. 드리프트와 확산이다. 드리프트 (drift) 간단히 말하면 전기장으로 캐리어의 이동을 드리프트라 한다. 이동하며 전기장에 의해 가속되고 실리콘 수정의 원자와 충돌하며 반대편에 도착하고, 배터리에 들어간다. 당연히 속도는 전기장에 비례한다. 이에 따라 속도는 이동도와 자기장의 곱으로 나타낼 수 있다. 이동도는 전자와 정공이 다르기 때문에 전자의 속도와 정공의 속도는 다르게 표시된다. 우리가 전류를 구할 때, 단위 시간당 이동한 전하량을 기준으로 한다. 드리프트의 전류를 구하는 것도 똑같다. 위에서 속도를 구했으니 얼마나 많은 양이 이동했는지를 쉽게 알 수 있다. 전자와 정공의 속도가 다르니 이번에도 역시 각각에 따른 전류가 나올 것이다. 두 식을 더하면 .. 2021. 9. 26.
회로이론 전압 분할 법칙, 전류 분할 법칙 전압 분할 법칙 전압 분할 법칙은 저항에 걸리는 전압을 알아내기 위한 것이다. 주어진 전압을 이용하여 구한다. 키르히호프의 법칙에 따라 직렬로 연결된 소자에 흐르는 전류는 동일하고 병렬로 연결된 소자에는 전압 강하가 똑같다는 걸 알고 있다 아래와 같이 저항이 직렬로 연결돼 있다면 R1과 R2에는 동일한 전류가 흐른다. 또한 직렬 저항은 더할 수 있다. 저항의 총합을 Rtot라고 칭한다. 또한 각각의 소자에 걸리는 전압을 저항과 동일한 전류를 곱하면 구할 수 있다. 따라서 아래와 같은 식이 성립한다. 우리가 소자에 걸리는 전압을 알고 싶을 때 전압 분할 법칙을 사용한다. 전류 분할 법칙 전류 분할 법칙은 회로의 저항 비율을 이용하여 원하는 전류의 값을 계산하는 방법이다. 병렬로 된 저항은 흐르는 전압강하가.. 2021. 9. 25.
회로이론 테브난 정리 (thevenin theory) 테브난(Thevenin) 등가 회로는 부하 저항이라고 하는 전기 소자에 흐르는 전류를 찾을 때 사용된다. 회로를 저항과 전압만 으로만 나타낸다. 다시 말해 복잡한 회로를 등가적으로 표현할 수 있다는 것이다. 이처럼 어떤 회로가 있다고 하면 우린 전압과 저항에만 관심이 있다는 말이다. 전압, 전류 테브난 전압과 전류는 위와 같이 구할 수 있다. 전압은 open 시키켜서 구하고 전류는 short 시켜서 구한다. 전압과 전류를 구해 저항을 구한다. 추가적으로 저항을 구하는 방법이 있는데 전압원은 short 시키고 전류원은 open 시켜 저항만 있는 회로로 만들어 저항을 간략화하면 위에서 구한 방식과 똑같은 답이 나온다. 예시 위와 같은 회로에서 첫 번째로 테브난 전압을 구하기 위해 Rl을 open 시켜 Voc.. 2021. 9. 24.
회로이론 Super Node, Super Loop super (node, loop)란 공통된 애들은 신경 안쓰고 묶는 것이다. 그러면 더욱 간단한 식이 된다. super node 빨간색이 노드고 파란 네모는 소자라고 하자, 그러면 우린 노드별로 KCL 을 사용하여 구한다. super node란, 근접한 노드를 한번에 묶어서 하나의 노드로 본다. 그러면 각각의 노드 사이에 있는 소자는 무시해도 된다. 그러니 들어가는 전류와 나가는 전류만 보면 되니 식은 간단해진다. super loop super loop도 마찬가지다. 원래는 각각의 mesh 별로 식을 구해도 되지만, 가운데 있는 소자를 신경쓰지 않기 위해 루프를 크게 돌려서 식을 구해도 된다. 2021. 9. 23.