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CMOS 인버터 설계 및 특성 분석 실험2025.11.181. CMOS 인버터 설계 공정 CMOS 인버터 설계는 웨이퍼 준비, n-well 형성, 활성 영역 정의, 게이트 형성, S/D 도핑, 어닐링, 컨택 형성, 금속화, 전극 형성 등 10단계의 공정으로 구성된다. 총 7개의 마스크(well, active region, poly, n-select, p-select, contact, metal mask)를 사용하여 미세한 패턴을 형성하고, 각 단계에서 산화막 증착, 식각, 이온 주입, 확산 등의 반도체 공정 기술이 적용된다. 2. 도핑 농도 및 접합 깊이 최적화 NMOS와 PMOS의 도핑...2025.11.18
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디지털집적회로설계 NOR/OR 게이트 레이아웃 설계 및 시뮬레이션2025.11.151. NOR 게이트 레이아웃 설계 NOR 게이트는 트랜지스터 레벨에 따라 설계되었으며, SP 파일을 수정하여 구현되었다. 시뮬레이션 파형 분석을 통해 입력 신호(InA, InB)에 따른 출력(OUTPUT)을 확인하였고, 레이아웃 추출 후 파형이 정상적으로 작동함을 검증했다. 이 과정에서 트랜지스터 배치와 연결 구조의 이해가 중요하며, 정확한 논리 동작을 확인할 수 있었다. 2. OR 게이트 레이아웃 구현 OR 게이트는 NOR 게이트와 인버터(INVERTER)를 조합하여 구현되었다. 두 회로의 레이아웃을 통합하여 설계하였고, 입력 신...2025.11.15
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디지털집적회로설계 실습: 기본 논리게이트 시뮬레이션2025.11.151. INVERTER (인버터) 인버터는 입력 신호를 반전시키는 기본 논리게이트이다. 실습에서 pulse 파형의 입력 신호를 사용하여 시뮬레이션을 수행했으며, 결과 그래프에서 입력과 출력 신호가 정반대의 값을 가지는 것을 확인하여 제대로 구현되었음을 검증했다. 2. NAND 게이트 NAND 게이트는 두 입력 신호가 모두 1일 때만 출력이 0이 되고, 나머지 모든 경우에 출력이 1이 되는 논리게이트이다. 실습에서 INA, INB 입력에 대한 OUT 출력을 분석하여 NAND 게이트의 동작 원리를 파형 그래프로 확인했다. 3. AND 게...2025.11.15
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아날로그 및 디지털 회로 설계실습 예비보고서 4주차2025.01.171. 전압제어 발진기 전압제어 발진기(VCO: Voltage Controlled Oscillator)를 설계하고 전압을 이용한 발진 주파수의 제어를 실험으로 확인한다. 슈미츠 회로의 특성을 실험하고, 시뮬레이션 도구를 이용하여 슈미트 트리거 회로를 설계한다. 또한 전압제어 발진기 회로를 설계하고 출력 파형을 관찰하며, 전압 변화에 따른 주파수 변화를 그래프로 나타낸다. 중심 주파수 2kHz가 되도록 회로를 설계하고, 슈미츠 회로의 저항비와 커패시터 값 변화에 따른 출력 파형 변화를 관찰한다. 1. 전압제어 발진기 전압제어 발진기(V...2025.01.17
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전류원 및 전류 미러 회로 실험2025.11.171. 전류 미러 회로 집적회로에서 공통의 정전류원으로 생성된 기준 전류를 복사하여 각 회로에 일정 전류를 공급하는 회로. NPN 또는 PNP 트랜지스터 사용 여부와 부하저항 위치에 따라 전류 싱크형과 전류 소스형으로 구분된다. 두 트랜지스터의 베이스-에미터 전압(VBE)이 동등하면 에미터 전류와 콜렉터 전류도 같아져 전류가 복사되는 원리로 동작한다. 2. JFET 전류원 JFET를 이용한 전류원 회로로, 부하저항(RL) 값을 변경하며 드레인-소스 간 전압(VDS)과 부하전류(IRL)를 측정하는 실험. 51Ω에서 20Ω, 82Ω, 1...2025.11.17
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전자공학실험 9장 MOSFET 기본 특성 A+ 예비보고서2025.01.131. MOSFET 동작 원리 MOSFET은 전계 효과(field effect)를 이용하여 전류가 흐르는 소자이며, 전하를 공급하는 소스 단자, 전하를 받아들이는 드레인 단자, 전류의 양을 조절하는 게이트 단자, 기판의 역할을 하는 바디 단자로 구성되어 있다. 게이트 전압을 바꾸면 드레인에서 소스로 흐르는 전류가 바뀌면서 증폭기로 동작할 수 있다. 2. NMOS 동작 영역 NMOS의 경우 소스-바디, 드레인-바디 사이에 각각 PN 접합이 형성되어 있고 역방향 바이어스 상태에 있어야 한다. 게이트에 양의 전압이 인가되면 n형 채널이 형...2025.01.13
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디지털 로직 게이트와 MOSFET 실험2025.11.181. MOSFET의 특성 및 동작원리 MOSFET은 전압을 인가하여 구동하는 전압제어소자로, 전기적으로 절연되어 있어 높은 입력임피던스를 가진다. 소자가격이 비싸지만 열 안정성이 우수하고 빠른 스위칭 속도를 제공하여 저전력 응용 및 디지털 로직에 널리 사용된다. BJT와 달리 입력전류가 거의 필요하지 않아 전력소비가 적다. 2. NAND 게이트와 NOR 게이트의 동작 NAND 게이트는 두 입력이 모두 High일 때만 출력이 Low이고, 나머지 경우는 High이다. NOR 게이트는 두 입력이 모두 Low일 때만 출력이 High이고, ...2025.11.18
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JK flip-flop 실험 결과 및 특성 분석2025.11.161. JK Flip-Flop의 기본 동작 원리 JK flip-flop은 J와 K 입력값에 따라 다양한 동작을 수행한다. J=0, K=0일 때는 이전 상태를 유지하고, J=0, K=1일 때는 0으로 리셋, J=1, K=0일 때는 1로 셋, J=1, K=1일 때는 토글(이전 상태와 반전)된다. 본 실험에서는 TTL IC 7402 NOR gate, TTL IC 7404 NOT gate, TTL IC 7410 3입력 AND gate를 사용하여 JK flip-flop을 구성하고 진리표를 완성시켰다. 2. Single Chip JK Flip-...2025.11.16
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아날로그 및 디지털 회로 설계실습 결과보고서52025.01.171. 전압 제어 발진기 이번 실습에서는 적분기와 슈미트 회로 그리고 BJT를 이용하여 전압제어 발진기 회로를 설계하였다. Vc를 0.5V~4.5V까지 변화시키며 출력주파수를 확인하였다. 1.5V~2.5V 구간에서 포화하며 주파수가 약 17kHz로 수렴하는 것을 볼 수 있었고, 전압제어 발진기의 Gain을 구하면 2.67kHz/V임을 알 수 있었다. 1. 전압 제어 발진기 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator, VCO)는 전압 입력에 따라 출력 주파수가 변화하는 전자 회로 장치입니다. VCO는 주파수...2025.01.17
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MOSFET 기본특성 실험 결과 보고서2025.01.021. NMOS 특성 NMOS 실험에서는 가장 낮은 저항 2개를 병렬로 연결하여 입력 측에 사용했으나, 출력 전압이 예상과 달리 측정되었다. Vgs와 Vds를 인가했을 때 NMOS는 차단 영역, 선형 영역(triode 영역), 포화 영역을 거치며 동작하는 것을 확인할 수 있었다. 채널 길이 변조 효과로 인해 선형 영역과 포화 영역에서 Vds와 Id의 관계가 달라지는 것을 관찰할 수 있었다. 2. PMOS 특성 PMOS 실험에서는 가장 낮은 저항 2개를 병렬로 연결하여 입력 측에 사용했으나, 출력 전압이 예상보다 낮아져 파워 서플라이가...2025.01.02
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