Analog Electronic Circuits - Semiconductor System...
Transcript of Analog Electronic Circuits - Semiconductor System...
SS LSemiconductor System Lab
EE403 Analog Electronic Circuits 1
1st Lecture: Analog Electronic Circuits
Hoi-Jun Yoo
2017. 2. 28Semiconductor System Laboratory
School of E.E., KAIST
EE403 Analog Electronic Circuits 2
Outline
• 무엇을 배울 것인가?– What is different from other classes?– Analog system의 요소들
• Why do you need this class?– Do we really need to learn these “Circuits”?– Software vs Hardware
• What is “Design”?– Engineer or Designer?
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아는만큼 보인다!
Q1 Q2
ENABLE
Level Shifter VPPLevel Shifter VPP
VCCVCC
VCC
QM
b
Q0
Q'0 (Long)VCC
OSCEN
NOR
a OSC
OSCVCC
VCCf g
VCC
CPQ3 Q4
d
e
c
Q5
Level MonitorRing Oscillator Charge Pump
못 보던 것을 볼 수가 있고못 느끼던 것을 느낄 수가 있고생각하지 못했던 것을 생각할 수 있으며새로운 삶을 살 수가 있다.
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스마트 폰 속 보기
MSM
MEMORY
Base Band Block
RF Block
Melody chip
UIM
IFR
RFT PLL
TX부 RX부
PAM
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스마트 폰 기능 블록
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Tablet PC 속 보기
DragonballMotorola DSP
Flash / DRAM / Unknown Parts
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Tablet PC 기능 블록
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Electronic Circuits
• Analog/RF: TV, 휴대폰
Receive a small RF signalAmplify itDriver the Speaker
• Digital: MP3 Player, PDA-Read digital dataDecode the dataConvert digital data into
analog signalDrive the speaker
u1
x2
x1
* / *
Q
Q
SET
CLR
S
R
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Electronics vs Digital vs System Design
• V, I : Continuous Time, Cont. Amplitude• V, I + Information Theory Digital• V, I + IT + Software System
입력단 출력단증폭단
Bias회로
Active Load
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미래 시스템 HW + SW + Application
SatisfactionVLSI회로
HardwareSystem
SoftwareSolution
ServiceSolution
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회로들로 시스템을 만든다
Device
Circuit in
VCC
PMOS
NMOS
VSS = GND
out
in
out
VCCin
VSS
out
P-Subtrate
n-wellP+ P+ N+N+
inoutVCC VSS
in out
Logic
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시스템 설계의 비밀
• 단순화/추상화:Abstraction– 복잡한 대상을 쉽게 다룰 수 있도록 도와준다.
Model(?) SystemBrainBoard
MCU
instructionSet: int=32frequency:int=50MspeedVoiceProc:int=0.0004processi ngT imeColor:in t=0.1
checkColo r():voidcheckLEDNumberOn():voidcontro lMotion():voidcheckBottom():voidcheckDam agePoint():vo idcheckMotorSpeed():voidcheckBulle t():voidcomm andShoot():void
Bluetoo th
transInfo():voidreceive Info():vo id
comm unicate
1
transInfo
1receive Info1
FPGA
imageData_y:intcompressibi l i ty:in t
compressImageSi.. .
LCD
displayBit:int=32
display():voi d
display1
SRAM
capacity: int=6
storage Image ...
writeIm ageData 1
sendIm ageData1
VoiceRecogniti on
recogWords:char=20
voiceIn terrup t():void
voiceComm and1voiceIn terrup t1
VideoDecode r
imageData_X:intimageData_Y:int
conversionAD():void
transIm ageData1
getBottomeStatus1
sendIm geData1
checkBull etNumber
1
contro l
1 checkSpeed
1soundOn
1
comm andShoo t
1
checkDam agePoint
1
checkLED 1
decLED1
transInfo
1receive Info1
display1
writeIm ageData 1
sendIm ageData1
voiceIn terrup t1
transIm ageData1
inputImageData
1
Body
AreaSensor
bot tomStatus:int
checkBot tomSta...
Camera
imageDataA:intspeedT rans:int=30
getImageData ():void
Encoder
speedM otion: int
checkSpeed():void
IR
bul letNumber:int=30dam agePoint :intshootDelay:in t=3shootDistance:int=1
shootIR():voidsensingDamage ():void shootIR
1
dam age
1
LED
NumberOn:int=10
decease():void
Mo torDriver
speed:i ntdirect ion:in t
moveDirect ion():v...moveSpeed():void
sendSpeed
1
Sound
turnOn():void
getBottomeStatus1
sendIm geData1
inputImageData
1
checkSpeed
1
checkBull etNumber
1
comm andShoo t
1
checkDam agePoint
1
checkLED 1
decLED1
contro l
1
sendSpeed
1
soundOn
1
Commander
voiceComm and1
Commander
Our Forces Robot
comm unicate
1
Our Forces Robot
Enemy1
shootIR
1
dam age
1
Enemy1
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당신은 디자이너인가 엔지니어인가?
• 설계와 Design– 자동차 설계 or 자동차 디자인
– TV 설계 or TV 디자인
• 엔지니어 = 과학자 + 디자이너 + 경영자
– 빌 게이츠, 스티브 잡스
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알림판
• 강의: 유 회 준 교수(Semiconductor System Lab)– 사무실: 전자과 1층 1221호, – 전화: (042)350-3468– E-mail: [email protected]
• 조교– 김민서(박사): [email protected]– 강상훈(석사): [email protected]
• 숙제 제출 장소: 반도체 시스템 연구실– 전자과 1층 1233호
• 홈페이지– http://ssl.kaist.ac.kr
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Books
• 교재– “Fundamentals of Microelectronics” by Razavi
• 참고 도서– “Microelectronic Circuits” by Sedra and Smith
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Homeworks & Projects
• 매 Chapter마다 5-10개의 연습 문제 풀이 숙제
• Project 1– Two Stage Transistor Amp.의 설계, 분석 및 실제 회
로 꾸미기 등으로 각각 방법의 차이와 일치점을 찾아볼 것.
• Project 2– OP Amp회로 + Feedback회로 SPICE Simulation
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시험 및 성적
• 중간 고사 및 기말 고사– 2~4시간 (충분한 시간을 줄 예정)
• 성적– 중간고사: 30%– 기말고사: 30%– 프로젝트: 20%– 숙제: 10%– 출석: 10%
• 프로젝트와 숙제에서는 “창의성”을 높이 평가할 것임. 베낀 숙제와 프로젝트는 Penalty있음.
• 신청자 한하여 구두 시험 볼 수 있음.
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강의 일정-1Chapter 일시 강의 내용 과제물
2월 28일(화) Introduction
복습 3월2일(목) SPICE 사용법 SPICE사용
3월 7일(화) 3-Basic Configuration
3월 9일(목) 3-Basic Configuration
3월 14일(화) Frequency Response의 개요
3월 16일(목) Multi-Stage + Dominant Pole Approximation 2-Stage Amp 설계
3월 21일(화) Dominant Pole Approximation
3월 23일(목) CS, CG, CC의 Frequency Response
3월 28일(화) 총정리 2-Stage Amp 제작
Differential Amp. 3월 30일(목) Differential Amplifier
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강의 일정-24월 4일(화) Differential Amplifier 정리
4월 6일(목) Multi-Stage문제풀기1
4월 11일(화) Dominant Pole Approximation
4월 13일(목) Dominant Pole Approximation
4월 18일(화) Mid-term Exam
4월 20일(목) Mid-term Exam 문제풀기2
4월 25일(화) 연습
Feedback 4월 27일(목) Feedback, Series-Shunt
5월 2일(화) Shunt-Series, Shunt-Shunt, Series-Series 문제풀기3
5월 4일(목) Frequency Response
Output Stage 5월 9일(화) Frequency Response
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강의 일정-35월 11일(목) Output Stage
OP Amp 5월 16일(화) Class B & Class AB
5월 18일(목) MOS OP Amp 문제풀기4
5월 23일(화) BJT OP Amp
5월 25일(목) OP Amp
5월 30일(화) OP Amp OP Amp 설계하기(SPICE)
6월 1일(목) Filter
6월 6일(화) Oscillator
6월 8일(목) Wrap-up
6월 13일(화) Final Examination