게이트 전기적 특성

(2017-11-24)

Propagation Delay Time, 전파 지연 시간, 전달 지연 시간, Fan-in, 팬 인, Fan-out, 팬 아웃, VCC, VDD, 직류 공급 전압

1. 게이트 전기적 특성전파 지연시간 또는 전달 지연시간 (tpd, Propagation Delay Time)
     - 입력 펄스 변화에 따른 출력 펄스 변화가 나타나기까지의 지연시간
        . 입력 변화에 따라 출력이 변화하기까지 걸리는 시간

     - tpHL : 출력이 `HIGH`에서 `LOW`로 변할 때의 지연시간
              또는, 입력 펄스와 출력 펄스 기준점 사이의 지연시간
     - tpLH : 출력이 `LOW`에서 `HIGH`로 변할 때의 지연시간
              또는, 입력 펄스와 출력 펄스 기준점 사이의 지연시간
     - tp = (tpHL + tpLH)/2

     

     * 한편, 입출력 또는 송수신 간의 `위상차` = `전달 지연`
        . 아날로그 회로 관점의 `위상차`는 디지털 회로 관점의 게이트 `전달 지연시간`과 대응됨

  ㅇ 상승시간, 하강시간
     - 상승시간 (Rise Time)  (tr)
        . 클럭 파형 진폭의 10 % 에서 90 % 까지의 상승 구간 시간
     - 하강시간 (Decay Time,Falling Time)  (tf)
        . 클럭 파형 진폭의 90 % 에서 10 % 까지의 하강 구간 시간

     * 디지털 회로에서는 가급적 상승시간,하강시간이 짧을수록 잡음내성,전력소모에 유리함

  ㅇ 직류 공급 전압 (VCC 또는 VDD)
     - TTL IC 계열  VCC : 5 [V] 
     - CMOS IC 계열 VDD : 보통은 3~8 [V],고속형은 2~6 [V]

  ㅇ 전력 소모 (PD)
     - 직류 공급 전압평균 공급 전류와의 곱
        . PD = VCC x ICC
        . PD (avg) = VCC x ICC (avg)
           .. ICC (avg) = (ICCH + ICCL)/2

  ㅇ 팬 아웃 (Fan-out)
     - 게이트 출력 단에 한번에 접속시켜 구동 가능한 최대 입력 수
        . 출력이 신뢰성을 유지하며 구동할 수 있는 논리소자 입력의 최대 수

     - 팬 아웃 계산 例)  주로, 입력,출력 최대 구동 전류에 의함
        . High 레벨에서 : IOH (max)/IIH (max)
        . Low 레벨에서  : IOL (max)/IIL (max)

  ㅇ 팬 인 (Fan-in)
     - 게이트 입력 단에 한번에 접속 가능한 최대 출력 수

  ㅇ 셋업시간(Setup Time),홀드시간(Hold Time)
     - 셋업 시간 : 클럭 천이가 발생하기 전에, 입력이 일정 레벨을 유지해야만 하는 시간
     - 홀드 시간 : 클럭 천이가 발생한 후에, 입력이 일정 레벨을 유지해야만 하는 시간

  ㅇ 잡음 여유 (Noise Margin)
     - 입력 신호 변동에도 논리회로논리치를 정확하게 식별할 수 있는 능력


[디지털 집적회로 구현] 1. MOS 인버터 2. 인버터 동작( Pull-up,Pull-down) 3. CMOS 인버터 4. 게이트 전기적 특성 5. 잡음 여유 6. 셋업시간,홀드시간 7. ECL

 
        최근수정     요약목록(시험중)     참고문헌