실험 2. CMOS 회로의 전기적 특성

소개

High-speed CMOS logic family인 74HC시리즈의 전기적 특성을 이해하고 실험을 통해 동작을 확인한다.

목차

1. 실 험 목 적
2. 이 론
3. 예 비 보 고 서
(1) CMOS Inverter의 동작에 대해 설명하시오. 또한, CMOS NAND 게이트와 NOR 게이트의 회로도를 그려 보시오.
(2) 실험에서 사용하는 Philips 74HC04N의 데이터시트의 값을 이용하여 HC-CMOS logic family의 Logic level을 그리시오.
(3) 천이시간(Transition time)과 전달지연(Propagation delay)의 정의를 각각 쓰고 말로 설명하시오.
(4) Schmitt-trigger inverter가 noise의 영향을 덜 받는 이유를 설명하시오.
(5) 실험 자료실에 올려진 74HC04N, SN74HC14의 데이터시트를 출력하여 예비보고서에 포함시키고 실험에서 참고자료로 사용하시오.

본문내용

1. 실 험 목 적
High-speed CMOS logic family인 74HC시리즈의 전기적 특성을 이해하고 실험을 통해 동작을 확인한다.

2. 이 론
◆ Logic Level
논리 회로에서 2개의 논리값에 대응하는 신호값 논리 조건 긍정 또는 부정 을 수치로 표시한 것으로 논리
대수에서는 긍정을 1 부정을 0으로 한다. 한편 전기 회로에서는 긍정을 일정값 V로 부정을 0으로 하기도
하고 긍정을 V 부정을 －V로 하는 방법도 있다.
◆ Noise Margins & Schmitt-Trigger
⦁Noise Margin
논리회로에서 사용하는 논리값은 1(High = VCC), 0(Low = GND)의 두 종류이다. 그러나 실제의 물리적인
논리소자들이 취하는 전류, 전압 값들은 연속적이다. 따라서이러한 연속적인 값들에 대해 논리소자들은 High,
Low의 범위를 지정하여 사용한다. High는 VOHmin ~ VIHmin 범위를 사용하고 Low는 VILmax ~ VOLmax를
사용하게 되는데 이 범위가 바로 Noise Margin이다.
⦁Schmitt-Trigger
입력이 LOW에서 HIGH로 혹은 HIGH에서 LOW로 변하느냐에 따라 스위칭 임계치를 이동시키기 위해 내부적
으로 귀환을 사용하는 특수 회로이다. Schmitt-Trigger를 이용하면 임계값(hysteresis) 안에 있는 noise를 없
앨 수 있으므로 유용하게 쓰인다.
안정된 두 가지의 상태를 가지고 있고, 쌍안정 멀티바이브레이터와 같이 상반된 두 가지의 동작 상태를 가지
며, 파형 발생에 사용된다. 입력 전압값에 따라 민감하게 동작하며, 낮은 트리거 전압 (LTP : low trigger
point)에서 동작하고, 트리거 신호는 서서히 변하는 교류 전압과 같다. 입력 파형은 서서히 변하는 사인 곡선
과 같은 파형이고, 출력은 높고 낮은 두 개의 논리 상태를 형성하는 구형파이다. 그림1 은 슈미트 트리거 회로 기본 파형을 보여 주는 것이다.

참고자료

· 없음