복습 및 과제
RTD 센서 → 2선식 3선식 4선식 중 3선식을 가장 많이 씀.
PT 100: 0도씨일때 100 옴인 백금저항
비즈의 역할: 고주파 노이즈를 효과적으로 제거하는것
RLC
- 전원단자에 존재하는 기생 L 값 때문에 출렁거리는 값을 줄이기 위해서 decoupling capacitor를 단다.
- Ground와 연결하기 위한 저항 pull-down 저항
- IC 출력 노이즈를 줄이기 위해서 filter 사용
- IC 내부에 모든 부품을 넣을 수 없음. CMOS 공정안에 RLC 부품을 넣을 때 한계가 있음. 큰값의 RLC는 밖으로 뺀다.
- IC에서 inductor를 그리는 법 → 팔각형 소용돌이 모양
Diode Bias
- Anode 전압을 cathode전압보다 높게 걸어줘서 전류가 흐르는 순방향 bias
- Cathode 전압을 anode 전압보다 높게 걸어줘서 전류가 흐르지 않는 역방향 bias
- 역방향 회복시간: 순방향으로 흐르다가 역방향으로 바꿔주면 역방향으로 전류가 잠깐 흐름. Trr (reverse recovery time)이 지나고 전류가 흐르지 않는다.
- 공학에서 10%정도 오차를 가정한다.
- Trr 값이 작은 diode를 FRD (fast recovery diode) 라고 부르는데 대표적인것 SBD (Schottky Barrier Diode) → 전원회로에 사용된다
Diode 종류와 특성
- 클램핑: 입력 신호를 고정시킴
- 제너 다이오드: 역방향으로 I_Z 라는 전류를 흘려줘서 V_Z라는전압이 걸림.
- Pn 접합에 기생적인 C 값 존재.
- LED는 순방향 동작할때 빛을 내는 다이오드. 순방향 도통전압이 가장 크다. 화이트 LED : 3V 정도. 빛의 밝기는 흐르는 전류의 크기에 의해서 결정된다. Led를 통해 흐르는 전류를 조절하기 위한 직렬 저항 필요.
- Led를 구동시킬때 IC에서 출력이 나오다 → 출력쪽에 얼마만큼의 전류를 내어줄수 있느냐가 중요. 뒤에 몇개의 led가 붙어도 동작이 되느냐를 결정 → 트랜지스터를 사용해서 별도의 전원에 연결해서 문제 해결 가능.
Diode 주요 규격
- 전류를 흘렸다가 말았다가 하는것이 전류를 계속 흘려주는것보다 큰 전류를 흘릴 수 있다.
- 지속적으로 흐를수 있는 전류보다 큰 전류를 흘르면 다이오드가 타버린다. 직렬로 저항을 달아서 해결.
- 예) FND에 저항을 연결 안하고 다이렉트로 5v를 연결하면 망가짐
- 역방향 항복전압보다 더큰 전압을 걸거나 허용전력을 넘기면 다이오드가 망가질수있음.
- 데이터시트에서 규격을 고려해서 사용해야됨.
- 다이오드의 허용 전력을 누가 결정? - 껍데기 (package)가 가장 큰 영향. 재질, 종류, 크기, 모양 등.
열저항
- 반도체 칩을 junction으로 부름. Junction에서 열이 나서 package를 통해 밖으로 방출. 열이 밖으로 얼마만큼 잘 빠져나가는가 중요 → 데이터시트에 적혀있음. 옴의 법칙과 비슷하게 설명.
- 1번노드와 2번노드에 R이라는 저항이 있으면 I = V1-V2/R.
- P = T1 - T2 / R(열저항 [K/W]).
- T_J: junction temperature . T_A : Ambient Temperature, R_JA = Junction에서 Ambient 까지의 열저항. C = case
- 열저항이 작을수록 열 방출이 잘되니까 좋은것.
- 일반적으로 150도 정도가 junction이 견딜수 있는 최대온도. 그 온도보다 올라가면 망가질 수 있음. 신뢰성 테스트: junction 내부의 온도가 얼마인지 알아야함. 열저항과 power를 사용해 유추.
- Junction 내부 최대온도가 작아지면 열저항을 줄여야함 → 방열판을 달아야함, 쿨러를 달아야함.
- I_s = 역방향 포화전류
- N = 어떤 물질로 다이오드를 만드느냐에 따라 달라짐. CMOS에서 N = 1.
- B_v = Breakdown Volatage
- C = pn접합에 있는 기생 c parameters.
- 왼쪽 RED, 오른쪽 GREEN
- Model 바꾸는 방법을 알아야됨.
Green / Red LED
화이트 LED
브릿지 정류회로
- 전압이 걸렸을 때
- 전압이 걸렸을 때
네개의 다이오드를 하나로 묶은 package를 사용했을 때 장점
- Pcb상에서 면적을 덜 차지함.
- 아무리 동일한 모델의 다이오드라 하더라도 특성이 조금씩 다르다. 네개가 연결된걸 쓰면 특성이 일정.
- 순방향 도통전압이 0.62~0.72V
- 하나의 칩안에 네개의 다이오드: 거의 비슷한 특성.
평균값 구하기
300 * 0.635 ~ 196V
출렁거림을 제거하기 위해 capacitor를 달아줌
100uF cap
470 uF
- 왼쪽: 교과서에 나오는 Zener Diode를 사용한 Voltage regulator (실제로는 사용 x): 정전압원처럼 보여야한다, 부하가 필요한 전압을 공급해줘야함.
- I_Z 만 지나가는것이 아닌 I_L 도 고려해야 한다.