08. 게이트의 전기적 특성(Electrical Characteristics of the Gate)

 

8. 1. XOR Gate, XNOR Gate

 

1) XOR Gate = eXclusive OR.

 

- input의 1의 개수가 홀수이면, output으로 1이 나오고, 1의 개수가 짝수이면, output 으로 0이 나옵니다.

 

- F = A ⊕ B = A’B + AB’.

 

 

2) XNOR Gate = eXclusive NOR.

 

- input의 1의 개수가 짝수이면, output으로 1이 나오고, 1의 개수가 홀수이면, output 으로 0이 나옵니다.

 

- F = (A ⊕ B)_Bar = A’B’ + AB.

 

Input		Output
A	B	XOR Gate	XNOR Gate
0	0	0	1
0	1	1	0
1	0	1	0
1	1	0	1

 

 

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8. 2. 게이트의 전기적 특성(Electrical Characteristics of the Gate)

 

1) 전파지연시간(Gate Propagation Delay Time): 신호가 입력되고 출력될 때까지 걸리는 시간.

 

- t_PLH = 출력이 0 -> 1 로 변할 때까지의 지연시간.

 

- t_PHL = 출력이 1 -> 0 로 변할 때까지의 지연시간.

 

- 입력이 50%가 될 때부터 출력이 50%될 때까지를 측정합니다.

 

 

 

 

2) 전력소모(Power Dissipation): P_CC = V_CC (공급전압, Supply Voltage)X I_CC (공급전류, Supply Current).

 

- 양전원은 V_CC, V_DD, V_SS 로 일반적으로 나타내고, 음전원은 VEE, GND로 나타냅니다.

 

 

3) 잡음여유도(Noise Margin): 출력과 입력 사이에 존재하는 식별 전압의 차이 값으로, 입력신호에 어느정도의 noise가 있어도 신호를 식별가능하게 해줍니다.

 

- 잡음면역(Noise Immunity): 입력전압의 잡음을 견뎌낼 수 있는 회로의 능력.

 

- V_NH = V_OH(min) - V_IH(min).

 

- V_NL = V_IL(max) – V_OL(max).

 

 

 

 

4) 팬인(Fan-in): 한 개의 게이트 입력에 접속할 수 있는 최대 입력단의 수.

 

    팬아웃(Fan-out): 한 개에 게이트에서 다른 게이트로의 입력으로 연결할 수 있는 최대 출력단의 수.

 

 

5) 싱크전류(Sink Current): 출력쪽으로 전류가 흘러 들어간다는 뜻.

 

- 칩의 출력과 + 전원 사이에 소자를 연결하여, 칩의 출력이 LOW(0V)일 때 동작합니다.

 

    소스전류(Source Current): 출력에서 바깥으로 전류가 흐른다는 뜻.

 

- 칩의 출력과 0V 사이에 소자를 연결하여, 칩의 출력이 HIGH(+V_CC) 일 때 동작합니다.

 

 

6) 풀업 저항(Pull-up Resistance): 전원 쪽으로 연결할 때 사용.

 

    풀다운 저항(Pull-down Resistance): GND 쪽으로 연결할 때 사용.

 

- 회로가 정확하게 동작하도록 해주는 동시에 회로를 보호하는 역할을 합니다.

 

  일반적으로 3 ~ 10KΩ 을 사용합니다.

 

 

 

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