결과보고서 실험 2. CMOS 회로의 전기적 특성

목차

< 목 적 >

< 실험 과정 및 결과 >

< 실험 고찰 >

본문내용

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→ L H, H L 천이시간을 측정하는 실험으로 L H의 천이시간은 Data Sheet의 값과 일치하였지만 H L의 천이시간은 약간 어긋나는 결과를 보였다. Digital 오실로스코프를 사용하여 '㎱'단위의 시간을 측정할 수 있지만, 만약 Analog 오실로스코프를 사용시 정확한 '㎱'단위의 시간 측정이 어렵다.
< 실험 고찰 >
실험 2. CMOS 회로의 전기적 특성을 통하여 High-speed CMOS logic family인 74HC시리즈의 전기적 특성을 이해하고 실험을 통해 동작에 대하여 실험을 통하여 알아보았다.
실험 전 실험 강의 자료를 통해 High는 VOHmin ~ VIHmin 범위를 사용하고 Low는 VILmax ~ VOLmax를 사용하게 되며 이 범위가 바로 Noise Margin이라는 정의를 공부하였고, 실험을 통해 직접 살펴 볼 수 있었다. 또한, Resistive Load (DC특성) 실험을 통하여 , 관계식을 사용하여 직접 Resistive Load을 계산 할 수 있었다. 그러나 이론상으로는 보통 p채널과 n채널의 turn-on 저항이 2:1정도의 비대칭을 이루며, 이 때문에 L->H일 때와 H->L일 때 timing 특성이 달라진다고 공부하였으나, 실제로 약 1.5:1정도의 비대칭으로 측정되었는데 이것은 실험상의 오차과정(전압의 정확한 설정 및 계산과정의 반올림 과정, 저항 발생 등)으로 해석 할 수 있다.
또한 CMOS의 특성 중 동작 속도는 두 가지 요소가 있다. 하나는 H->L, L->H 천이시간(Transition Time)이고 다른 하나는 입력이 출력에 전달되는 시간인 전달지연(Propagation Delay)이다. CMOS 인버터는 논리상으로는 입력이 출력에 바로 영향을 미치는 것으로 인식되지만 실제 회로로 구현시에는 그렇지 않다. 트랜지스터의 동작속도가 정확하게 0이 되지 않기 때문인데 보통 전달지연은 수 ns(nano second)에서 수십 ns가 걸리게 되고 천이시간도 수 ns가 걸리게 되는 것을 실험을 통해 알아보고, 이론과 실제 실험을 통해 비교 확인해 보았다.
실험결과, CMOS 회로의 전기적 특성을 확인하는데 크게 어려움이 없었으나, 오실로스코프 및 파형발생기의 정확한 사용법을 익혀 실험 과정의 정확도를 높여야 할 것으로 생각되며, 사전에 실험 동영상 및 데이트시트 준비 등을 통해 실험이 매끄럽게 잘 진행될 수 있도록 노력해야 할 것이다.

키워드

아주대,   논리회로실험,   결과,   CMOS 회로의 전기적 특성