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품목정보
| 발행일 | 2024년 10월 23일 |
|---|---|
| 쪽수, 무게, 크기 | 642쪽 | 1200g | 182*257*31mm |
| ISBN13 | 9791172243555 |
| ISBN10 | 1172243557 |
규칙으로 배우는 임베디드 시스템: 회로 설계 및 PCB 설계 규칙
[ 개정2판 ]
장선웅 저
|
북랩
|
2024년 10월 23일
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저자 소개 (1명)
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2.3. 신호의 종류
신호(Signal)란 송신자가 수신자에게 어떤 의미 있는 유용한 정보를 전달하기 위한 전달매체이다. 어떤 몸짓 등의 행위, 소리, 빛 등 정보를 전달할 수 있는 어떤 것이라도 전달 매체가 될 수 있다. 예를 들어, 전기/전자 시스템에서 전달 매체는 전압, 전류, 전자기장 등이 된다.
2.3.1. 신호의 종류
시스템은 결국 신호들의 처리를 통해 원하는 목적을 달성하게 되는데, 여기서는 시스템의 특성을 해석하기 위하여 사용되는 대표적인 신호들의 종류와 특성에 대해서 알아보도록 한다.
이 신호들은 시스템에 입력 신호로 주어 출력 응답을 확인함으로써 시스템의 특성을 해석할 수 있게 하는 중요 신호들이다. 각각의 신호들의 사용에 대해서는 이후 살펴보도록 할 것이다.
가. 주기 신호 vs 비주기 신호
신호는 일정 시간 간격으로 파형이 반복되는 주기 신호(Periodic Signal)와 반복성이 없는 비주기 신호(Aperiodic Signal)로 구분할 수 있다.
일정 시간 간격 즉, 일정한 주기로 똑같은 값을 가지는 주기 신호의 수학적 표현은 아래와 같다.
--- p.42 『I』 중에서
2.7.4. 비반전 증폭 회로 설계
10KHz 신호에 대해 OPAMP 를 이용한 11 배 전압 증폭을 가지는 비반전 증폭 회로를 설계해 보도록 한다.
가. OPAMP 선정
OPAMP 의 선정에 있어 구동 전압은 신호의 입력 전압, OPAMP 의 출력 전압을 확인하여 OPAMP 전압 범위 내에서 동작될 수 있도록 선정한다.
주파수 응답 대역폭(Bandwidth)은 신호의 최소 2 배를 가지도록 하며, 보통은 위상 지연 등을 고려하여 5 배 ~ 10 배 이상의 대역폭을 선호한다. 만약, 5 배의 마진을 원한다면, GBP(Gain Bandwidth Product) = ACL × Bandwith 이므로, Closed Loop 이득 11 배 × 10KHz × 5 = 550KHz 이상의 GPB 를 가지는 OPAMP 로 선정하면 된다.
이 밖에 앞에서 본 OPAMP 의 특성들인 입력 오프셋 전압, 입력 바이어스 전류,
슬루 레이트, 차동 및 동상 최대 전압 등을 확인하여 적절한 OPAMP 를 선정하도록 한다.
--- p.307 『II』 중에서
2.4. 회로 보호 소자
앞에서 전원 회로의 ESD, 서지 노이즈에 대한 보호 방법을 살펴보았다. 여기서는 DC 디지털 포트의 보호에 대한 방법을 알아본다.
시스템의 외부와 연결되는 신호 단자 또는 IO 단자들은 반드시 과전압/과전류에 대한 보호를 해야 하며, 보호 방법에는 아래와 같은 방법들이 있다.
IO 포트를 보호하기 위한 방법으로는 시스템의 전원과 분리되지 않은 상태에서 노멀 모드 노이즈에 대한 대책인 비절연(Non-Isolation) 회로와 시스템의 전원과 완전 분리하여 노멀 모드/코몬 모드에 모두 대응 가능한 절연(Isolation) 회로가 있다.
만약, 외부 시스템과 연결해야 하는 포트에 비절연 회로로 보호하면서도 코몬 모드 노이즈에 대한 대응이 필요한 상황이라면, 코몬 모드 코일과 Y 커패시터처럼 접지로 커패시터를 연결한 회로를 사용할 수도 있다.
신호(Signal)란 송신자가 수신자에게 어떤 의미 있는 유용한 정보를 전달하기 위한 전달매체이다. 어떤 몸짓 등의 행위, 소리, 빛 등 정보를 전달할 수 있는 어떤 것이라도 전달 매체가 될 수 있다. 예를 들어, 전기/전자 시스템에서 전달 매체는 전압, 전류, 전자기장 등이 된다.
2.3.1. 신호의 종류
시스템은 결국 신호들의 처리를 통해 원하는 목적을 달성하게 되는데, 여기서는 시스템의 특성을 해석하기 위하여 사용되는 대표적인 신호들의 종류와 특성에 대해서 알아보도록 한다.
이 신호들은 시스템에 입력 신호로 주어 출력 응답을 확인함으로써 시스템의 특성을 해석할 수 있게 하는 중요 신호들이다. 각각의 신호들의 사용에 대해서는 이후 살펴보도록 할 것이다.
가. 주기 신호 vs 비주기 신호
신호는 일정 시간 간격으로 파형이 반복되는 주기 신호(Periodic Signal)와 반복성이 없는 비주기 신호(Aperiodic Signal)로 구분할 수 있다.
일정 시간 간격 즉, 일정한 주기로 똑같은 값을 가지는 주기 신호의 수학적 표현은 아래와 같다.
--- p.42 『I』 중에서
2.7.4. 비반전 증폭 회로 설계
10KHz 신호에 대해 OPAMP 를 이용한 11 배 전압 증폭을 가지는 비반전 증폭 회로를 설계해 보도록 한다.
가. OPAMP 선정
OPAMP 의 선정에 있어 구동 전압은 신호의 입력 전압, OPAMP 의 출력 전압을 확인하여 OPAMP 전압 범위 내에서 동작될 수 있도록 선정한다.
주파수 응답 대역폭(Bandwidth)은 신호의 최소 2 배를 가지도록 하며, 보통은 위상 지연 등을 고려하여 5 배 ~ 10 배 이상의 대역폭을 선호한다. 만약, 5 배의 마진을 원한다면, GBP(Gain Bandwidth Product) = ACL × Bandwith 이므로, Closed Loop 이득 11 배 × 10KHz × 5 = 550KHz 이상의 GPB 를 가지는 OPAMP 로 선정하면 된다.
이 밖에 앞에서 본 OPAMP 의 특성들인 입력 오프셋 전압, 입력 바이어스 전류,
슬루 레이트, 차동 및 동상 최대 전압 등을 확인하여 적절한 OPAMP 를 선정하도록 한다.
--- p.307 『II』 중에서
2.4. 회로 보호 소자
앞에서 전원 회로의 ESD, 서지 노이즈에 대한 보호 방법을 살펴보았다. 여기서는 DC 디지털 포트의 보호에 대한 방법을 알아본다.
시스템의 외부와 연결되는 신호 단자 또는 IO 단자들은 반드시 과전압/과전류에 대한 보호를 해야 하며, 보호 방법에는 아래와 같은 방법들이 있다.
IO 포트를 보호하기 위한 방법으로는 시스템의 전원과 분리되지 않은 상태에서 노멀 모드 노이즈에 대한 대책인 비절연(Non-Isolation) 회로와 시스템의 전원과 완전 분리하여 노멀 모드/코몬 모드에 모두 대응 가능한 절연(Isolation) 회로가 있다.
만약, 외부 시스템과 연결해야 하는 포트에 비절연 회로로 보호하면서도 코몬 모드 노이즈에 대한 대응이 필요한 상황이라면, 코몬 모드 코일과 Y 커패시터처럼 접지로 커패시터를 연결한 회로를 사용할 수도 있다.
--- p.543 『V』 중에서
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