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전전설2 실험 1 예비보고서

"전전설2 실험 1 예비보고서"에 대한 내용입니다.
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한컴오피스
최초등록일 2023.11.17 최종저작일 2020.09
전자전기컴퓨터공학부 TTL 논리 회로 구성 OR 게이트논리 회로
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전전설2 실험 1 예비보고서
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    목차

    1. 실험 목적
    2. 배경 이론 및 사전조사
    3. 실험의 내용
    4. 실험의 결과 분석
    5. 토의
    6. 참고 문헌

    본문내용

    [2-1] TTL과 CMOS의 입력 및 출력 전압 전류에 대하여 조사하시오.
    CMOS에 공급되는 전원전압이 5V라고 가정하면, CMOS 칩이 인식하는 Low Level은 대략 0V ~ 1.66V까지의 입력 신호를 Low Level로 인식하고, 반대로 High Level의 경우는 3.33V ~ 5V까지를 High Level로 인식한다.
    CMOS의 입력핑에는 H,L레벨에 관계 없이 거의 전류가 흐르지 않는다.
    *CMOS의 출력핀이 L레벨일 때에는 CMOS쪽으로 유입 전류가 흘러나온다. (약 5mA 정도)

    [2-2] Fan out 에 대하여 조사하시오.
    팬아웃(fan-out) : 1개의 회로나 장치의 출력 단자에 접속해서 신호를 추출할 수 있는 최대 허용 출력선의 수. 1개의 출력으로 구동할 수 있는 장치의 수량은 그 출력으로부터 얻을 수 있는 전력과 다음 단 입력의 소요 전력에 의해 결정된다.
    이러한 팬아웃이 지정되는 것은 각 소자의 출력단에 최대로 흐를 수 있는 전류에 제한이 있기 때문이다.

    참고자료

    · https://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls04.pdf
    · http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=mygirl2&logNo=40093038832
    · https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=project7&logNo=220438765241&proxyReferer=http:%2F%2F210.117.121.212%2Ftm%2F%3Fa%3DED%26b%3DWIN%26c%3D500000597796%26d%3D32%26e%3D2201%26f%3DbS5ibG9nLm5hdmVyLmNvbS9wcm9qZWN0Ny8yMjA0Mzg3NjUyNDE%3D%26g%3D1598943779672%26h%3D1598943786568%26y%3D0%26z%3D0%26x%3D1%26w%3D2019-01-14%26in%3D2201_1602_00026023%26id%3D20200901
    · https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=ahinoam75&logNo=40013754417&proxyReferer=http:%2F%2F210.117.121.212%2Ftm%2F%3Fa%3DED%26b%3DWIN%26c%3D500000597796%26d%3D32%26e%3D2201%26f%3DbS5ibG9nLm5hdmVyLmNvbS9haGlub2FtNzUvNDAwMTM3NTQ0MTc%3D%26g%3D1598944446345%26h%3D1598944453253%26y%3D0%26z%3D0%26x%3D1%26w%3D2019-01-14%26in%3D2201_1614_00026696%26id%3D20200901
    · https://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11&dirId=1118&docId=275021166&qb=ZmFuIG91dA==&enc=utf8&section=kin&rank=1&search_sort=0&spq=0
    · https://blog.naver.com/bgy9210/40056222306
    · https://blog.naver.com/zlatmgpdjtiq/221689638561
    · https://blog.naver.com/nslhi/110135531881

  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. TTL과 CMOS 입출력 특성
      TTL과 CMOS는 디지털 회로의 기본을 이루는 두 가지 주요 로직 기술입니다. TTL은 빠른 속도와 우수한 노이즈 마진을 제공하지만 높은 전력 소비가 단점입니다. 반면 CMOS는 매우 낮은 정적 전력 소비와 높은 입력 임피던스를 특징으로 하며, 현대 반도체 기술의 주류입니다. 입출력 특성 측면에서 TTL은 낮은 입력 임피던스와 높은 출력 구동 능력을 가지고 있고, CMOS는 높은 입력 임피던스로 인해 팬아웃이 우수합니다. 두 기술의 선택은 응용 분야의 요구사항, 전력 소비, 속도, 비용 등을 종합적으로 고려하여 결정해야 합니다.
    • 2. 팬아웃(Fan-out) 개념
      팬아웃은 한 개의 출력이 구동할 수 있는 입력의 개수를 나타내는 중요한 개념입니다. 이는 로직 게이트의 출력 전류 능력과 다음 단계 게이트의 입력 전류 요구량의 관계로 결정됩니다. 팬아웃이 높을수록 하나의 게이트가 더 많은 다음 단계 게이트를 구동할 수 있어 회로 설계의 유연성이 증가합니다. CMOS 기술은 높은 입력 임피던스로 인해 TTL보다 우수한 팬아웃 특성을 제공합니다. 실제 회로 설계에서 팬아웃을 초과하면 신호 지연, 노이즈 증가, 회로 오동작 등의 문제가 발생할 수 있으므로 신중한 고려가 필요합니다.
    • 3. 반가산기와 전가산기 회로
      반가산기와 전가산기는 디지털 산술 연산의 기본 구성 요소입니다. 반가산기는 두 개의 1비트 입력을 더하여 합과 자리올림을 생성하는 가장 단순한 형태이며, XOR 게이트와 AND 게이트로 구현됩니다. 전가산기는 반가산기의 확장으로 이전 단계의 자리올림을 추가 입력으로 받아 처리하므로 다중 비트 덧셈에 필수적입니다. 전가산기는 두 개의 반가산기와 OR 게이트로 구성되며, 여러 개를 직렬로 연결하여 다비트 덧셈을 수행합니다. 이들 회로는 CPU의 ALU, 계산기, 디지털 신호 처리 등 다양한 응용에서 핵심적인 역할을 하므로 이해가 매우 중요합니다.
    • 4. 조합회로와 순차회로
      조합회로와 순차회로는 디지털 회로의 두 가지 기본 분류입니다. 조합회로는 현재의 입력에만 의존하여 출력이 결정되며, 메모리 기능이 없습니다. 반가산기, 멀티플렉서, 디코더 등이 조합회로의 예입니다. 반면 순차회로는 현재 입력과 과거 상태에 의존하여 출력이 결정되며, 플립플롭 등의 메모리 소자를 포함합니다. 순차회로는 상태 저장 능력으로 인해 카운터, 시프트 레지스터, 상태 머신 등 복잡한 기능을 구현할 수 있습니다. 실제 디지털 시스템은 두 회로 유형을 조합하여 구성되며, 각각의 특성을 이해하고 적절히 활용하는 것이 효율적인 회로 설계의 핵심입니다.

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