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회로 관련 전공/전자회로 1 과정

전자회로 1 커리큘럼

by 배고픈 대학원생 2022. 1. 13.
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전자회로 1 커리큘럼입니다.

기본적으로 반도체 공학에서 배웠던 능동소자(Diode, BJT, MOSFET)를 통해 단일 증폭기를 설계한다.
회로를 해석하는데에 있어 회로이론에서 배운 회로 해석기법을 사용한다.

Chapter 1 - 7 까지는 낮은 주파수에서 회로를 해석하는 것이기 때문에 테브난, 노턴 등가회로까지의 해석기법을 알면 회로 해석이 가능하다.

전자회로 1과정의 선행 과목은 아래와 같다.

반도체 공학, 회로이론 1 ... 반도체 공학은 배우지 않아도 반도체 물리 챕터에서 잘 이해만 하면 큰 무리는 없다.

전자회로 1 내용을 알아야 더 복잡한 회로를 다루는 전자회로 2, 아날로그 회로설계 등 상급 교재를 이해하는데에 있어서 지장이 없다.

 

Chapter  제목 중요성 난이도
Chapter 1 전자 회로의 소개 필요 없음 매우 쉬움
Chapter 2 기초 반도체 물리 매우 중요 보통
Chapter 3 다이오드 모델과 회로 매우 중요 어려움
Chapter 4 BJT Tr 물리 매우 중요 보통 ~ 어려움
Chapter 5 바이폴라 증폭기 매우 중요 어려움
Chapter 6 MOSFET Tr 물리 매우 중요 보통 ~ 어려움
Chapter 7 CMOS 증폭기 매우 중요 보통 ~ 어려움
Chapter 8 연산 증폭기 보통 ~ 중요 보통

전자회로 1 솔루션 정리

 

2023.03.03 - [회로 관련 전공/회로 과정 통합 글] - 마이크로 전자회로 3판 solution 통합 글

 

마이크로 전자회로 3판 solution 통합 글

위 글은 razavi, fundamentals of microelectronics 3ed solution 통합 글이다. 또는 마이크로 전자회로 2판,3판에 대한 솔루션이 된다. 이 글의 목표 국내에서는 솔루션을 얻는게 쉽지 않았다 있다고 한들 월 구

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PSPICE를 이용 회로 설계 과정

 

2022.12.26 - [회로 관련 전공/전자공학 관련 학문 교재 추천] - 하계, 동계 방학 회로 설계반 모집

 

 

하계, 동계 방학 회로 설계반 모집

방학기간동안 유익한 시간을 보내기 위한 과정으로 학부 레벨에서 배울 수 있는 기본반부터 상급반까지 다양한 회로들을 설계해보는 것입니다. 해당 과정은 방학기간에만 개설됩니다. 동계 방

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전자회로 1 과정은 기초이기 때문에 시간의 여유가 있을 때 포스팅을 할 예정(22년 ~ 23년 완성)

 

Chapter 2. 기초 반도체 물리(Fundamental Semiconductor Physics)

 

 

기초 반도체 물리 단원에서는 용어 중심으로 포스팅이 된다.

 

2022.01.22 - [전공(Major)/전자회로와 아날로그 회로설계] - 공유 결합(covalent bond), 정공(hole), 밴드갭 에너지(Bandgap Energy)- 전자회로 기초

 

공유 결합(covalent bond), 정공(hole), 밴드갭 에너지(Bandgap Energy)- 전자회로 기초

고체 내 전하 캐리어는 생략했다.(사전 지식 : 3족 4족 5족 원소들을 찾고 간략하게 학습하는 것도 좋다) 전자회로 1 조교를 맡게 되어 글을 쓰기 시작했다. 동계 방학전까지 중간고사 전 진도까지

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2022.01.25 - [전공(Major)/전자회로와 아날로그 회로설계] - 진성(고유,intrinsic) 반도체와 외부(외인성, extrinsic) 반도체에 대해 알아보자

 

진성(고유,intrinsic) 반도체와 외부(외인성, extrinsic) 반도체에 대해 알아보자

전자회로 1과정에서 기초반도체 물리는 중요한 것들만 집고 넘어가겠다. 이 글은 기초 반도체 물리의 두번째 진도이다. 이전 진도 2022.01.22 - [전공(Major)/전자회로와 아날로그 회로설계] - 공유 결

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2022.01.28 - [회로 관련 전공/회로 과정 통합 글] - 드리프트(Drift), 확산(Diffusion), 전류밀도(Current Density)에 대해 알아보자 - 전자회로 기초

 

드리프트(Drift), 확산(Diffusion), 전류밀도(Current Density), 속도 포화(velocity saturation)에 대해 알아보자

이 글은 매우 중요한 부분이자 기초 반도체 물리의 세번째 진도입니다. 전자회로를 해석하는데에 있어 해당 내용은 MOSFET 물리까지 배우는데 계속 나오게 된다. 이전 진도 2022.01.25 - [전공(Major)/

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2022.02.11 - [회로 관련 전공/회로 과정 통합 글] - 바이어스(Bias)의 의미와 PN 접합의 평형 상태, 순방향 바이어스, 역방향 바이어스에 대해 알아보자

 

바이어스(Bias)의 의미와 PN 접합의 평형 상태, 순방향 바이어스, 역방향 바이어스에 대해 알아보

PN 접합은 전자회로에서 아주 중요한 부분이다. 해당 글을 읽는 사람들에게 어떻게 쉽게 이해시킬 수 있을까에 대해 고민을 많이 해보았습니다. 자세한 수식 유도를 알고 싶으신 분들은 "고체전

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Chapter 3. 다이오드 모델과 회로(Diode model and circuits)

 

 

해당 챕터에 대한 글들은 아래 링크에 모두 정리되어 있습니다.

 

2023.10.13 - [회로 관련 전공/회로 과정 통합 글] - [전자회로 1] Chapter 3. 다이오드 회로와 응용

 

[전자회로 1] Chapter 3. 다이오드 회로와 응용

Chapter 3 동영상 강의 해당 내용들은 대부분 학교에서 공통적인 강의자료를 기반으로 녹화합니다. Chapter 3 다이오드 회로 정리에 대한 글 첫번째 진도 2021.10.02 - [전공(Major)/전자회로와 아날로그

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Chapter 4. BJT Tr 물리(Bipolar Junction Transistor Physic)

 

 

(동작 특성 정리)

2021.10.15 - [전공(Major)/전자회로와 아날로그 회로설계] - BJT의 동작을 쉽게 알아보자

 

BJT의 동작을 쉽게 알아보자

이해를 돕기 위해 많은 내용들을 생략되었음 내년 상반기에 2차 수정을 할 예정 Bipolar Junction Transistor(BJT)는 능동소자 중 하나이며 입력에 인가되는 전압이 전류로 변환을 해주는 V/I 변환기로 볼

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위 글에 살을 더해서 적게 되었다 동작 원리에 대해 기술하였음으로 이해하는데에 도움이 될 것)

2023.03.16 - [회로 관련 전공/회로 과정 통합 글] - 능동 모드에서 동작하는 BJT에 대해 알아보자 (Active mode in BJT)

 

능동 모드에서 동작하는 BJT에 대해 알아보자 (Active mode in BJT)

해당 글의 전체적인 맥락의 설명은 아래 링크에 설명해 놓았다. 이 글은 자세한 원리를 설명하기 위해 설명해 놓은 것이고 구조나 결과 중심의 내용은 아래 링크를 읽어보는 것을 추천한다. 2021.

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소신호 모델 정리

 

2022.03.06 - [회로 관련 전공/회로 과정 통합 글] - BJT의 소신호 등가모델(Small-Signal Equivalent Model)

 

BJT의 소신호 등가모델(Small-Signal Equivalent Model)

간략한 서론 2021.10.15 - [회로 관련 전공/회로 과정 통합 글] - BJT의 동작을 쉽게 알아보자 BJT의 동작을 쉽게 알아보자 이해를 돕기 위해 많은 내용들을 생략되었음 내년 상반기에 2차 수정을 할 예

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Chapter 5, 7에 들어가기 앞어 읽으면 좋은 글

2023.03.14 - [회로 관련 전공/Basic] - 시간 영역에서의 증폭기 동작을 알아보자

 

시간 영역에서의 증폭기 동작을 알아보자

이 글은 MOS amp 또는 BJT amp 를 들어가기 앞서 증폭기에 대해 이해하는 글이 된다. 간단하게 읽고 넘어가면 좋을 듯 하다. 전압 종속 전류원을 가지는 3단자 능동 소자 (3-Terminal Active Device with voltage

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2021.10.09 - [회로 관련 전공/회로 과정 통합 글] - 소신호 등가모델(Small Signal Equivalent Model)에 알아보자

 

소신호 등가모델(Small Signal Equivalent Model)에 알아보자

소신호 동작(Small Signal Operation) 다이오드, BJT, MOSFET같은 능동 소자(Active element)인 경우는 선형소자인 R, L, C와 다르게 비선형 소자입니다. 따라서 회로의 해석을 간편하게 하기위해서 소신호 모델(

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2021.10.07 - [회로 관련 전공/Basic] - 입출력 임피던스는 왜 필요할까?

 

입출력 임피던스는 왜 필요할까?

의문점 학부시절에서 어디에서 보는 임피던스를 항상 물어본 것이 기억이 난다. 회로이론에서는 어떤 두 노드에서 보이는 임피던스, 전자회로에서는 입력과 출력 임피던스를 항상 구하게 된다.

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2021.10.09 - [회로 관련 전공/Basic] - 트랜스컨덕턴스(gm)의 의미

 

트랜스컨덕턴스(gm)의 의미

Transconductance(트랜스컨덕턴스) 왜 알아야 할까? 능동 소자(BJT, MOSFET)같은 소신호 회로해석에서 트랜스 컨덕턴스는 항상 나온다. 이번 포스팅에선 그 의미를 여러 책들을 참고하여 자세히 설명하

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Chapter 5. 바이폴라 증폭기(Bipolar Amplifier)

 

해당 챕터의 글들은 아래 링크에 모두 정리되어 있습니다.

 

2023.09.15 - [회로 관련 전공/회로 과정 통합 글] - [전자회로 1] Chapter 5. BJT 증폭기

 

[전자회로 1] Chapter 5. BJT 증폭기

Chapter 5 동영상 강의 해당 내용들은 대부분 학교에서 공통적인 강의자료를 기반으로 녹화합니다. https://contents.premium.naver.com/informationgs/takeinformationgs/contents/230915221043212be [전자회로 1] BJT 증폭기 -

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Chapter 6. MOSFET TR 물리(MOSFET Transistor Physics)

 

 

첫번째 진도

2021.09.28 - [전공(Major)/전자회로와 아날로그 회로설계] - MOSFET 물리를 통해 동작을 알아보자

 

MOSFET 물리를 통해 동작을 알아보자

현재 1차 작성(21년 9월) 물리에 대해 자세히 설명하고 싶지만 주제가 전자회로 파트이니 동작 중심으로 어떻게 돌아가나 위주로 이 글을 적게 되었습니다. 정성적인 해석을 위주로 이에 대한 결

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두번째 진도

2021.10.22 - [전공(Major)/전자회로와 아날로그 회로설계] - MOSFET의 커패시턴스 성분을 알아보자

 

MOSFET의 커패시턴스 성분을 알아보자

낮은 주파수에서 MOSFET 회로 해석을 할 때는 MOSFET 내부에 있는 기생 커패시턴스값이 매우 작기 때문에 무시하고 넘어갔다. 주파수가 점점 올라가면서 기생 커패시턴스(Parasitic capacitance)가 mosfet

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Chapter 7. CMOS 증폭기(CMOS Amplifier)

 

 

2024.01.26 - [회로 관련 전공/회로 과정 통합 글] - [전자회로 1] Chapter 7. MOSFET 증폭기 정리

 

[전자회로 1] Chapter 7. MOSFET 증폭기 정리

Chapter 7 동영상 강의 해당 내용들은 대부분 학교에서 공통적으로 사용하는 강의자료와 블로그에서 적은 글에서 추가적인 내용을 붙여 녹화합니다. 해당 영상에 대한 판서 및 강의 자료 또한 배

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Chapter 8. 연산 증폭기(Operational Amplifier)

 

 

해당 Chapter는 회로이론의 연산 증폭기와도 많이 겹쳐져 있다. 

 

2021.05.29 - [회로 해석 기초 지식/연산 증폭기(Operational Amplifier)] - 연산 증폭기 기초 (Op amp basic)

 

연산 증폭기 기초 (Op amp basic)

목차 1. 연산 증폭기에 대한 간략한 서론 2. 이상적인 연산 증폭기 부록 1. 증폭기에 대한 간단한 설명 연산 증폭기에 대한 간략한 서론 연산 증폭기는 요즘 개별 및 집적 회로 즉 능동 필터, 디지

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2021.06.26 - [회로 해석 기초 지식/연산 증폭기(Operational Amplifier)] - 연산 증폭기 응용 1편(반전 증폭기와 비반전 증폭기)

 

연산 증폭기 응용 1편(반전 증폭기와 비반전 증폭기)

반전 증폭기와 비반전 증폭기에 대해 간단한 언급은 아래의 회로이론 실험에 간략하게 적어놓았습니다. 2021.05.11 - [실험 관련/회로이론 실험] - OP Amp 반전, 비반전 증폭기 실험 해설(회로이론 1

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2021.11.07 - [회로 해석 기초 지식/연산 증폭기(Operational Amplifier)] - 가산기(adder)와 전압 폴로워(Voltage Follower) / OP-Amp 응용 회로

 

가산기(adder)와 전압 폴로워(Voltage Follower) / OP-Amp 응용 회로

가산기(Adder) 가산기는 복수개(n개)의 입력을 받아들여 n개 입력으로부터 중첩이 된 신호를 출력으로 나오게 하는 op-amp 응용 회로중 하나이다. 이에 대한 증명은 중첩의 원리(superposition) 또는 KCL

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2023.03.18 - [회로 관련 전공/회로 과정 통합 글] - 정밀 정류기 (Precision Rectifier)에 대해 알아보자

 

정밀 정류기 (Precision Rectifier)에 대해 알아보자

정밀 정류기의 목적은 아주 작은 신호도 정류하는 회로를 실현하기 위한 것이다. 이를 이해하기 위해서 단위 이득 버퍼(unity gain buffer)부터 알아보자 단위 이득 버퍼 (Unity gain buffer) 아래 그림 1을

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2023.03.19 - [회로 관련 전공/회로 과정 통합 글] - 대수 증폭기(Logarithmic amplifier)와 제곱근 증폭기(Square-root Amplifier)에 대해 알아보자

 

대수 증폭기(Logarithmic amplifier)와 제곱근 증폭기(Square-root Amplifier)에 대해 알아보자

대수 증폭기 (Logarithmic Amplifier) 대수 증폭기의 구성은 아래 그림 1과 같다. NPN트랜지스터를 Negative feedback을 시켜 만들 수 있다. 컬렉터 단자는 반전 단자에 연결되어 있고, 이미터 단자는 출력 단

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미분기와 적분기를 이해하는데에 앞서 보데의 법칙을 모른다면 아래 글을 읽고 보는 것을 추천한다.

 

2022.01.19 - [전공(Major)/전자회로와 아날로그 회로설계] - 보데의 법칙을 통해 회로의 전달함수H(s), 극점(pole), 영점(zero), 위상(Phase)을 알아보자

 

보데의 법칙을 통해 회로의 전달함수H(s), 극점(pole), 영점(zero), 위상(Phase)을 알아보자

해당 내용은 OP-amp 미분기 적분기, 회로의 주파수 응답, 피드백 단원 이후에 주파수 보상 및 안정성 내용을 읽기 전에 읽어야 하는 내용입니다. 크기(Magnitude)에 대해 읽으시려면 처음부터 읽으시

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2021.11.07 - [회로 해석 기초 지식/연산 증폭기(Operational Amplifier)] - 적분기와 미분기 / op-amp 응용회로

 

적분기와 미분기 / op-amp 응용회로

적분기와 미분기를 들어가기 전에 우리는 시간 영역과 s 영역에서의 표현을 왜 하는지에 대해 알고 넘어가야 한다. 시간 영역과 주파수 영역(또는 s영역) 시간 영역(t-domain)에서의 회로해석의 계

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2021.11.08 - [회로 해석 기초 지식/연산 증폭기(Operational Amplifier)] - 연산 증폭기 차동 증폭기(op-amp differential amplifier)

 

연산 증폭기 차동 증폭기(op-amp differential amplifier)

차동 증폭기가 왜 쓰이는지, 차동증폭기에 대한 어원은 이전에 포스팅한 글에서 확인 할 수 있습니다. (아래 링크에서는 단일 증폭기와 차동 증폭기가 어떤 측면에서 우수한지 설명하고 있다.) 2

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2021.11.11 - [회로 해석 기초 지식/연산 증폭기(Operational Amplifier)] - 연산 증폭기 응용 계측 증폭기(OP-Amp, instrumentation Amp)

 

연산 증폭기 응용 계측 증폭기(OP-Amp, instrumentation Amp)

이 글을 위해 알아야 하는 지식 1. op amp 차동증폭기 - 차동 증폭기의 입력 임피던스 2. op amp 전압 폴로워, 반전과 비반전 증폭기 1. op amp 차동 증폭기 2021.11.08 - [회로 해석 기초 지식/연산 증폭기(Op

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2022.01.06 - [회로 해석 기초 지식/연산 증폭기(Operational Amplifier)] - 연산 증폭기의 직류 오프셋(DC Offset)과 해당 datasheet를 보는법

 

연산 증폭기의 직류 오프셋(DC Offset)과 해당 datasheet를 보는법

실제 연산 증폭기는 성능에 심각한 영향을 미치는 다른 불완전성을 가지며 이번 포스팅에서는 직류 오프셋(DC Offset)에 대해 알아본다. 직류 오프셋(DC OFFSET) 2021.05.29 - [회로 해석 기초 지식/연산

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2022.01.06 - [회로 해석 기초 지식/연산 증폭기(Operational Amplifier)] - 연산 증폭기(op-amp)의 입력 바이어스 전류와 오프셋 전류(input bias current and offset current)를 datasheet로 알아보자

 

연산 증폭기(op-amp)의 입력 바이어스 전류와 오프셋 전류(input bias current and offset current)를 datasheet

연산 증폭기에서 발생하는 두번째 직류문제는 입력 바이어스와 오프셋 전류이다. 오프셋 전압과 달리 이는 극성을 알 수 있다. 입력 바이어스 전류(Input Bias Current) 입력 바이어스 전류는 연산 증

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2022.01.07 - [회로 해석 기초 지식/연산 증폭기(Operational Amplifier)] - 연산 증폭기의 유한한 대역폭(Finite bandwidth of operational amplifier)

 

연산 증폭기의 유한한 대역폭(Finite bandwidth of operational amplifier)

이상적인 연산 증폭기의 개방루프 이득은 무한하다라고 가정했다. 하지만 실제 연산 증폭기는 유한한(Finite) 이득을 가지며 연산 증폭기 내에 커패시터가 존재해 높은 주파수에서 성능을 떨어뜨

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2023.03.19 - [회로 관련 전공/회로 과정 통합 글] - 슬루율(Slew Rate)과 최대 전력 대역폭(Full power bandwidth)에 대해 알아보자

 

슬루율(Slew Rate)과 최대 전력 대역폭(Full power bandwidth)에 대해 알아보자

본 포스팅은 op amp에서 다루는 비이상적인 효과인 slew rate에 대해 알아본다. 실험에서 설명하는 간단한 방법은 아래 링크에 언급해 놓았다. 2021.05.16 - [실험 관련/회로이론 실험] - Slew Rate란 무엇

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기본적인 개념이 되는데에 읽으면 좋을 내용들

 

 

 

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