14.1 다이오드 14.2 트랜지스터 14.3 특수반도체 소자 집적, 정류, 증폭 회로 14.7 펄스발진 회로

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1 14.1 다이오드 14.2 트랜지스터 14.3 특수반도체 소자 14.4 -6 집적, 정류, 증폭 회로 14.7 펄스발진 회로
14장 : 전자회로의 기초 14.1 다이오드 14.2 트랜지스터 14.3 특수반도체 소자 집적, 정류, 증폭 회로 14.7 펄스발진 회로 14.8 기본 논리회로 14.9 조합논리회로 14.10 순서 논리회로

2 14.1 다이오드 ☞저항,콘덴서,코일과 트랜지스터나 다이오드 등을 조합하여 여러 기능을 가지는 전자회로를 구성할 수 있다.
[1] 반도체 (semiconductor) · 도체와 절연체의 중간적인 특성을 가지며 · 빛,전압,온도 등의 외부 변화나 가공 방법에 따라 전도도가 변하며 · 순수한 반도체에 약간의 불순물(donor)을 첨가해서 전도도를 자유 로이 조절할 수 있다. · 대표적인 반도체: 실리콘(Si), 게르마늄(Ge) · 반도체의 저항율은 106 ~ 10-5 [W·m] 정도 ☞ 기본용어설명 ① 단결정 : 원자가 규칙적으로 배열되어 있는 결정 ② 비결정 : 원자가 불규칙적으로 배열되어 있는 결정 ③ 진성반도체 (intrinsic semiconductor): 결정의 순도가 높은 반도체 (Si 순도: [%], Ge 순도: [%]) ④ 불순물 반도체 : Si이나Ge의 단결정에 미소량의 불순물을 섞은 반도체 (예; N형,P형)

3 ☞ Si 원자의 구조 및 단결정 구조 ► 원자번호 14이며, 최외각 가전자는 4개 ► Si 의 단결정은 공유결합으로 이뤄짐.
K L N M <Si 의 원자 구조> ► 원자번호 14이며, 최외각 가전자는 4개 ► Si 의 단결정은 공유결합으로 이뤄짐. Si 가전자들의 공유결합 가전자 ► 온도가 증가하면, 가전자는 원자애서 이탈하여 “자유전자” 가 되어 전류가 흐르게 된다. <Si 의 단결정 구조>

4 ► 전자가 이탈하면, 원자는 “+” 이온이 되며, 이를 전자가 이탈한
[2] 자유전자와 정공 자유전자 정공(hole : +전하로 간주) ► 전자가 이탈하면, 원자는 “+” 이온이 되며, 이를 전자가 이탈한 자리에 정공(hole : +전하로 간주)이 생겼다고 한다. ► 전위차이를 인가하면, 전자와 정공은 반대 방향으로 이동한다. 물론 정공이 실질적으로 이동하는 것은 아니며, 다음과 같이 이해할 수 있다.

5 ►원자에서 이탈한 자유전자가 옆의 원자의 정공을 채우면, 정공은 하나 없어지지만,
[2] 자유전자와 정공 자유전자 ►원자에서 이탈한 자유전자가 옆의 원자의 정공을 채우면, 정공은 하나 없어지지만, ►전자가 이탈한 곳에 정공이 생겨서 마치 정공이 이동한 것과 같다. ►이와 같은 방법으로 정공은 이동하며, 마치 “+” 전류가 흐르는 것과 같다.

6 ► Si,Ge 같은 진성반도체는 전도성이 좋치 않아서, 진성반도체에 불순물을 첨가하여 전도도를 향상시킬 수 있다.
[3] n형 반도체와 p형 반도체 ► Si,Ge 같은 진성반도체는 전도성이 좋치 않아서, 진성반도체에 불순물을 첨가하여 전도도를 향상시킬 수 있다. ► 불순물로는 3가나 5가의 원소를 사용한다. ① n형 반도체 ☞ 진성반도체에 5가 원소(As,Sb)를 첨가한 반도체 As Si 자유전자 ► Si은 4가, As는 5가 이므로 ► 각각 4개의 전자를 공유하며, 나머지 1개는 자유전가 된다. ► 전압을 인가하면, 전장의 반대방향으로 자유전자는 이동한다. ► 불순물을 만들기 위해 넣은 5가 원소를 도너(donor) 라 한다.

7 ☞ 진성반도체에 3가 원소(B,S,In)를 첨가한 반도체
② p형 반도체 ☞ 진성반도체에 3가 원소(B,S,In)를 첨가한 반도체 In Si 정공 ► Si은 4가, S는 3가 이므로 ► 각각 3개의 전자를 공유하며, 모자른 1개는 정공이 된다. ► 전압을 인가하면, 전장의 방향으로 정공은 이동한다. ► 불순물을 만들기 위해 넣은 3가 원소를 억셉터(acceptor) 라 한다.

8 ► 전류를 한쪽 방향으로만 흐르게 하므로, 교류를 직류로 바꾸는 정류용 소자로 이용
[4] pn 접합 다이오드 ► P형 반도체와 N형 반도체를 접합하여 제작 ► 전류를 한쪽 방향으로만 흐르게 하므로, 교류를 직류로 바꾸는 정류용 소자로 이용 전자 N형 P형 정공 ●●●●●●● ○○○○○○○ ► P형 반도체는 정공의 밀도가 높고, N형 반도체는 전자의 밀도가 높다.

9 ► P형 반도체는 정공의 밀도가 높고, N형 반도체는 전자의 밀도가 높다.
· n형의 전자는 p형 쪽으로 이동한다. ● ● ● ●○ ●○ ●○ ●○ ○ ○ ○ p쪽에서 넘어온 정공이 전자와 결합해서 “+” 가 된다. n쪽에서 넘어온 자유전자가 정공과 결합해서 “-” 가 된다. ► 접합면에서 밀도차에 의한 전자와 정공의 이동으로,접합면에 공핍영역(depletion region)이 형성된다. ► p형 영역은 “-”, n형 영역은 “+” ► 공핍층의 전위차로 인해 반송자는 더 이상 이동하지 않는다 반송자(carrier)로 전자와 정공을 말함) ► 순방향의 전압을 인가하면, 공핍층은 축소되고 전류가 흐른다 ● ● ● ● ○ ○ ○ ○ ++ - - <공핍영역>

10 - + N형 P형 + < 평형상태 > < 전류가 흐름 -순방향> + - -
● ● ● ●○ ●○ ●○ ●○ ○ ○ ○ + - ● ● ● ● ● ● ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ < 평형상태 > < 전류가 흐름 -순방향> N형 P형 + - <순방향> <역방향> + - ●●●●●●● ○○○○○○○ < 전류가 잘 흐르지 않음 - 역방향 > N P <표시기호>

11 ► 순방향 전압을 인가하면, 공핍층의 전위차가 낮아져 반송자가
이동하여 전류가 흐르며, 이때 전류를 순방향 전류라 함. (순방향전압 : Ge 다이오드는 0.2V 이상, Si 다이오드는 0.6 V임) ► 역방향 전압을 인가하면, 공핍층의 확대로 전류가 흐르지 못한다. ☞ 다이오드 기호 P N A K A K

12 [5] 다이오드의 특성곡선 및 용도 ► 순방향의 작은 전압에도 큰 전류가 흐른다. 반면에
순방향 전류 Ge Si 8 4 역방향 전압 순방향 전압[V] 0.4 0.8 역방향 전류 ► 순방향의 작은 전압에도 큰 전류가 흐른다. 반면에 역방향은 전압을 크게 증가하여도 전류는 거의 흐르지 않는다. 이와 같은 특성을 전류의 정류와 회로의 차단에 활용

13 [5] 다이오드의 용도 ① 제너다이오드(zener diode) (정전압다이오드)
► 역방향 전압이 항복전압 이상 때 급격하게 역방향 전류가 흐르는 특성을 가진 다이오드 *항복전압: 역전압을 계속 올리면 어느 순간에 갑자기 전류가 흐르게 되는데 이때 전압을 말함. ► 항복전압 이상에서 다이오드 양단에 일정한 전압을 유지 ► 따라서 이 전압을 기준 전압으로 사용할 수 있으며, 불순물의 농도를 조절해서 항복전압을 1.8[V]에서 200[V]까지 얻을 수 있음. 8 4 순방향 전류 20 40 역방향 전류 0.5V -10V ㅣ A K

14 [5] 다이오드의 용도 ② 터널다이오드(tunnel diode) ► P와 N형 반도체 양쪽 모두를 고농도의 불순물을 주입하여,
► 전자와 정공이 서로 전위 장벽을 관통하여 서로 상대 쪽으로 넘어가는 터널효과를 유도 ► 전압-전류 특성의 특정한 부분에서 마이너스 저항값을 가져서 ► 고속 스위칭 회로와 논리 회로등에 응용 순방향 전류 ㅣ A K

15 ► 발광색은 반도체의 재료에 따라 적색, 녹색, 황색, 청색 등.
③ 발광 터널다이오드(LED) ㅣ A K ► 전기적 신호를 빛의 신호로 전환하는 소자 ► 발광색은 반도체의 재료에 따라 적색, 녹색, 황색, 청색 등. (LED : Light Emitting Diode) ④ 가변용량 다이오드 ► 역전압을 가해주면, 공핍층이 넓어지고, 공핍층은 반송자가 없는 부분으로 절연체와 같다. ► 따라서 다이오드는 절연체를 사이에 둔 콘덴서와 같다. ► 역방향의 전압에 따라 콘덴서의 용량이 변화하며, TV 라디오 등의 동조회로에 사용

16 14.2 트랜지스터 [1] 트렌지스터의 구성 ► 트랜지스터(TR:transistor) 는 전송(transfer)과 저항(resistor)의 합성어 ► 구조의 차이로 나누어 쌍극성 접합트랜지스터(bipolar junction transistor) 와 전계효과 트랜지스터(FET; field effect transistor) 가 있음. ► n형과 p형 반도체 3개를 접합하여 제작(npn 혹은 pnp) ●●●● ●●●● ●●●● ○○○○ n p E C B ○○○○ ○○○○ ○○○○ ●●●● p n E C B C E B C E B 전류방향 전류방향 베이스(B, base) 이미터(E, emitter) : 전자나 정공을 방출하며, 전류방향 표시 컬렉터(C,collector): 이미터에서 방출한 전자나 정공을 모으는 곳

17 14.2 트랜지스터 [2] 트렌지스터의 동작원리 ► npn의 경우 컬렉터 단자에 +5 – 100 [V]. 이미터 단자에 1-2[V] 전압 인가 ♦ 컬렉터 접합에 역방향, 이미터 접합에 순방향 전압을 인가하는 것이 중요 ► 베이스 층은 대단히 좁고 불순물 농도를 묽게하여 정공을 적게 한다. IC ► 컬렉터-이미터 사이에 전압 VCC 만 인가하면 작동하지 않치만, C ► 베이스-이미터 사이에 순방향 전압 VBB 를 인가하면 이미터의 전자들은 베이스로 이동한다. ●●●● ●●●● ●●●● ○○○○ n p B ► 베이스의 층은 대단히 좁기 때문에 이미터에서 넘어온 전자들은 베이스를 쉽게 넘어 컬렉터로 이동한다. 특히 IB ► 베이스-컬렉터 사이에 강한 전기장이 전자를 가속하는 방향이어서 많은 수의 전자들이 컬렉터에 수집되어 큰 전류가 흐르게 된다. E IE ► 그림은 이미터를 입력과 출력 단자로 사용하는 범용의 이미터 접지 방식임. VBB VCC ► 그림에서, IE = IC + IB < npn TR >

18 ► 에미터에서 유입된 전자 중에서 컬렉터에 도달하는 전자의 비율이 a 라면,
☞ 트렌지스터의 증폭 ► 에미터에서 유입된 전자 중에서 컬렉터에 도달하는 전자의 비율이 a 라면, ( a : 베이스공통전류 증폭률로 값은 0.99 정도) ► IC = aIE 로 기술되며, 또한 IE = IC + IB 관계식과 병합하면, ► IC / a = IC + IB  IC ( 1/a -1) = IB ∴ IC = 1 - a a IB = b · IB ♦ b : 이미터 공통전류 중폭률 예) a = 0.99 라면 증폭률 b = 100 이 되어 베이스 전류는 100배로 증폭되어 컬렉터에 흐른다. b = 1000 이 되는 TR도 제작 가능

19 예제 14.3) 이미터 전류와 이미터접지 직류전류 증폭률은 ?
C E B 10 [mA] 100 [mA] 이미터접지에서, ► IC = aIE 관계식에서, 10 [mA] C E B 입력교류 출력교류

20 ☞ 트렌지스터의 3가지 공통 회로 방식과 증폭률 ① 이미터공통 b = IC IB = 50 ~ 500 ► 전류증폭률
E B 출력 입력 ① 이미터공통 b = IC IB = 50 ~ 500 ► 전류증폭률 ►입력임피던스 = 2 – 3 kW 출력임피던스 = 수십 kW ►용도 : 각종 증폭용 E C B 출력 입력 ② 컬렉터공통 VB VE = 1 ► 전압증폭률 ►입력임피던스 = 10 – 100 kW 출력임피던스 = 30 – 50 kW ►용도 : 버퍼증폭기 임피던스변환 출력 B C E 입력 ③ 베이스공통 a = IE IC = 0.99 ~ 1 ► 전류증폭률 ►입력임피던스 = 수십 kW 출력임피던스 = 수백 kW ►용도 :임피던스변환

21 14.5 정류회로(rectification circuit)
► 교류전원을 직률 전원으로 변환하는 것을 “정류” 라 함. ► 정류 방식에는, 반파정류, 전파정류, 브리지정류 회로 등이 있다. 교류(AC) 변압회로 정류회로 평활회로 교류전원 변압기 다이오드 콘덴서 < 정류 회로의 구성의 예 > ► 교류전원에서 입력한 교류가 변압기에서 승압 혹은 강압된다. ► 변압기 출력 신호는 다이오드에서 정류된다. ► 다이오드 출력 신호는 콘덴서에 입력되어 직류신호로 출력된다.

22 ► 다이오드에 교류신호의 “+” 전압이 가해질 때만 도통되어 출력된다. (순방향)
[1] 반파정류 회로 RL “-” 반파는 출력 안됨 출력전압 변압기 출력전압 < 반파정류 회로> ► 다이오드에 교류신호의 “+” 전압이 가해질 때만 도통되어 출력된다. (순방향) ► 다이오드에 교류신호의 “-” 전압이 가해질 때는 도통되지 않는다. (역방향) ► 정류율은 낮아 범용의 방법은 되지 못한다.

23 ► D1 과 D2 에 인가되는 전압은 언제나 부호가 반대이다.
[2] 전파정류 회로 D1 D1 D2 D1 D2 · · · · · · · · RL 출력전압 D2 변압기 출력전압 < 전파정류 회로> ► D1 과 D2 에 인가되는 전압은 언제나 부호가 반대이다. ► 따라서 D1 이 “+” 신호이면, D1 이 도통되어 c  d로 전류가 흐르고 ► D2 가 “+” 신호이면, D2 가 도통되어 c  d로 전류가 흐른다. ► 따라서 브하 RL에는 항상 c  d 로 전류가 흐르므로, “+” 신호만 출력된다.

24 ► a 점에 “+”, b 점에 “ㅡ” 신호가 가해지면, D2 가 순방향이므로, 전류는 D2 로 흘러
[3] 브리지정류 회로 < 브리지정류 회로 > RL D1 D2 D4 D3 a b D2 D4 D2 D4 · · · · · · · · D3 D1 D3 D1 · · · · · · · · 출력전압 ► a 점에 “+”, b 점에 “ㅡ” 신호가 가해지면, D2 가 순방향이므로, 전류는 D2 로 흘러 c -> d -> e -> D3 -> b -> g 로, (즉, D2 , D3 도통) 변압기의 중간탭을 사용하지 않아도 전파정류가 가능해서 많이 사용됨. ► a 점에 “ㅡ”, b 점에 “+” 신호가 가해지면, D4 가 순방향이므로, 전류는 D4 로 흘러 c -> d -> e -> D1 -> a -> f 로, (즉, D1 , D4도통) ► 따라서, RL 에는 전류가 항상 c -> d 로 흐르므로, RL 에서 출력전압은 항상 “+” 가 된다.

25 14.6 증폭 회로 ① 직류전압만 인가한 경우 ► 이미터-베이스에 순방향의 직류전압을 가하면,
C E B 출력 입력 ► 이미터-베이스에 순방향의 직류전압을 가하면, ► 베이스에 항상 “+” 전압이 가해지므로, 트랜지스터는 항상 동작된다. ► 따라서 컬렉터에서 증폭된 직류신호를 출력한다.

26 14.6 증폭 회로 ② 교류전압만 인가한 경우 ► 베이스에 “+” 와 “ㅡ” 전압이 주기적으로 가해지고 +
► 베이스에 “+” 전압이 가해자면, 전압이 순방향이므로, 트랜지스터는 동작한다.  즉 “+” 신호만 증폭출력 ► “ㅡ” 전압이 가해지면, 전압이 역방향이므로, 트랜지스터는 동작하지 않는다. C E B 출력 입력 ♦ 따라서, 교류신호를 증폭하는 경우에, ►트랜지스터를 항상 동작시키기 위해서는 교류신호와 직렬로 직류전원을 함께 가해주어야 하며, ►이때 가해준 일정한 직류전압을 바이어스 전압(bias voltage) 이라 함.

27 ►여기에 교류전압 vl 을 가하면, 컬렉터 전류는 IC + iC 의 전류가 흐르므로, 컬렉터 출력전압
③ 교류전압만 인가한 경우 위상이 1800 바뀌어져 RL에서 출력된다. + = “교류입력신호”는 직류분의 “바이어스전압”을 더한 신호가 되어, 항상 “+” 신호로 베이스에 입력된다 IC+ iC vCE RL ►직류전압만 인가한 경우, 컬렉터 출력전압은 항상, IS+ iS VCC vl vBE ►여기에 교류전압 vl 을 가하면, 컬렉터 전류는 IC + iC 의 전류가 흐르므로, 컬렉터 출력전압 VBB ► iC 가 증가하면, vCE 는 감소하고 iC 가 감소하면, vCE 는 증가한다, 즉  VBB : 바이어스전압(bias voltage) vBE : 0.6 ~ 0.7 [V], vCE : 컬렉터 출력전압 vl : 교류입력신호 ► 저항 RL 은 전류를 전압으로 바꾸어 준다. 교류신호의 전압은 - iC RL 이므로, 부하 저항을 크게 하면 베이스 입력 전압보다 큰 출력전압으로 증폭된다.

28 ►스피커와 같이 큰 출력이 필요한 회로는 대신호 증폭회로 (또는 전력증폭회로) 가 필요함.
④ 전력증폭 회로 ►스피커와 같이 큰 출력이 필요한 회로는 대신호 증폭회로 (또는 전력증폭회로) 가 필요함. ►입력신호의 “+” 반주기 동안은 TR1, “ㅡ” 반주기 동안은 TR2,에 의해 각각 증폭되어 출력 파형을 이룬다. T1 VCC ○ T2 TR1 TR2 < B급 푸시풀 증폭기 > B급 푸시풀 증폭기 : 2개의 트랜지스터를 상하 대칭형으로 조합한 증폭기

29 14.8 기본 논리회로 [1] “AND” 게이트 ☞ 디지털 신호의 기본 논리
“ 1 ” , “ 0 ” : 신호가 (있다, 없다) “ H ” , “ L ” : 전위가 (high, low) “ON”, “OFF” : SW 가 (on, off) [1] “AND” 게이트 ► 모든 입력신호가 “1” 일때 출력신호가 “1” 이 되는 회로 “AND” 게이트 진리표 A B C 1 L A B A B C ► A와B모두가 닫혀야 lamp가 켜진다. 즉 A=1,B=1 일때 C=1이 된다.

30 ►전류는 a -> b -> c -> d 와 a -> b -> c -> PL로 흐른다.
예) 무접점 AND회로 ① PB1 만 “ON”이면, ►전류는 a -> b -> c -> d 와 a -> b -> c -> PL로 흐른다. ► d 에서 전류는 D2 를 거쳐 R’ 과 베이스로 흐른다. ► 다이오드의 순방향 저항은 매우 작고 또한 R >> R’ 이면, 베이스쪽의 전압은 대단히 낮아져서 ( [V] 이하) Tr은 작동하지 못하개 되어 램프는 꺼진다. ○ PL GND OUT +5 V D1 D2 PB2 PB1 R ② PB2 만 “ON”인 경우, 위의 ① 번 경우와 같다. ③ PB1 과 PB2 가 “OFF”면, ①, ②번을 합한 경우로 Tr은 작동하지 않는다. ④ PB1 과 PB2모두 “ON”인 경우, ► a 와 b 의 전위는 5[V] 이고 d보다 전위가 높아 다이오드로는 역전압이 인가된다. ► 따라서 다이오드 쪽으로 전류는 안 흐르고, d 의 모든 전압이 베이스에 인가되어 Tr은 작동한다. 즉, 램프가 켜진다.

31 ► 모든 입력신호가 “1” 일때 출력신호가 “1” 이 되는 회로
[2] “OR” 게이트 ► 모든 입력신호가 “1” 일때 출력신호가 “1” 이 되는 회로 L A B “OR” 게이트 진리표 A B C 1 A B C ► A 혹은 B 중 하나만 열려도 lamp가 켜진다.

32 ► PB1 과 PB2 가 모두 “OFF” 이면, 켈렉터에만 전압이 인가되어 전류는 흐르지 못한다.
예) 무접점 OR 회로 ○ PL GND OUT +5 V D1 D2 PB2 PB1 R ► PB1 과 PB2 가 모두 “OFF” 이면, 켈렉터에만 전압이 인가되어 전류는 흐르지 못한다. ► PB1 과 PB2 의 둘 중 하나 혹은 모두 “ON” 이면, 다이오드 D1 과 D2 에는 순방향 전압이 인가되고, 베이스와 컬렉터에 “+” 전압이 인가되어 Tr이 작동하게 된다.

33 ► “NOT” 게이트는 인버터(inverter) 라고도 하며, ► 출력과 입력 신호가 각각 1 개로서 출력과 입력 신호는
A C 1 A C A = C ► “NOT” 게이트는 인버터(inverter) 라고도 하며, ► 출력과 입력 신호가 각각 1 개로서 출력과 입력 신호는 항상 반대가 된다.

34 ► PB 가 “ON” 이면, TR1 은 “ON”이 되어, p 점은 접지된다. 따라서 TR2 는 “OFF”되어, 램프는 꺼지고,
예) 무접점 NOT 회로 ○ PL GND +5 V PB TR2 R OUT TR1 p ► PB 가 “ON” 이면, TR1 은 “ON”이 되어, p 점은 접지된다. 따라서 TR2 는 “OFF”되어, 램프는 꺼지고, ► PB 가 “OFF” 면, TR1 은 동작하지 않고, p는 접지되지 않는다. 따라서 ( 5[V] – IR ) 전압이 인가되어 TR2 는 “ON”되고, 램프는 켜진다.

35 ① A=1 혹은 B=1 이면 (즉, 순방향전압이 인가되면) Tr은 작동하게 되어 C는 접지된다.
[4] “NOR” 게이트 ► “OR” 와 “NOT”게이트의 합. “NOR” 게이트 진리표 A B C 1 A B C (A + B) = C ○ ○ X +5 V D1 D2 R OR NOT A B C ① A=1 혹은 B=1 이면 (즉, 순방향전압이 인가되면) Tr은 작동하게 되어 C는 접지된다. 따라서 C 에서 출력은 없다. (C=0) ② A=0 B=1 혹은 A=1 B=0 인 경우도 ①번과 같은 경우가 된다. ③ A=0 B=0 이면, (즉 ‘OFF” 면) Tr은 작동하지 않고 따라서 C는 접지되지 않아 출력된다.

36 [5] “NAND” 게이트 ► “AND” 와 “NOT”게이트의 합. “NAND” 게이트 진리표 A B C 1 A B C
1 ► “AND” 와 “NOT”게이트의 합. A B C A · B = C AND NOT ○ +5 V C A B

37 ① A=1 B=0 이면, ( a쪽 전압 5[V]) D1은 역방향, 따라서 전류는 D2 로 대부분 흐름(R이 매우 큼)
[5] “NAND” 게이트 ► “AND” 와 “NOT”게이트의 합. AND NOT ○ +5 V C D2 D1 R A B ① A=1 B=0 이면, ( a쪽 전압 5[V]) D1은 역방향, 따라서 전류는 D2 로 대부분 흐름(R이 매우 큼) Tr은 “off” 되고 C는 접지되지 않아 신호가 출력된다. (즉, A=1, B=0  C=1) b ② A=0 B=1 이면, ( b쪽 전압 5[V]) D2는 역방향, 따라서 전류는 D1 로 대부분 흐름(R이 매우 큼) Tr은 “off” 되고 C는 접지되지 않아 신호가 출력된다. (즉, A=0, B=1  C=1) a ③ A=0 B=0 이면, ①번을 합한 경우 즉, C로 신호가 출력된다. (즉, A=0, B=0  C=1) ④ A=1 B=1 이면, ( a와 b쪽 전압 모두 5[V]) D1과 D2 모두 역방향, 따라서 전류는 R 로 흘러 Tr은 “on” 되고 C는 접지되어 신호은 없다. (즉, A=1, B=1  C=0)

38 예) 아래 “NOT” 회로에서 Tr을 스위치로 대체하면,
☞ Tr을 SW 로 대체해 생각하면 편리하다. 예) 아래 “NOT” 회로에서 Tr을 스위치로 대체하면, ○ PL GND +5 V PB TR2 R OUT TR1 p TR1 은 SW1 으로 TR2 는 SW2 로 대체, ○ PL GND +5 V PB SW2 R OUT p SW1 q ► p 의 전압이 충분하면 SW1을 연결해주고 ► q 의 전압이 충분하면 SW2를 연결해준다

39 또한 “NAND” 게이트 회로에서도, ► p 의 전압이 충분하면 SW을 연결해주어 C는 접지되고
NOT ○ +5 V C D2 D1 R A B ○ +5 V C R SW p b a ► p 의 전압이 충분하면 SW을 연결해주어 C는 접지되고 ► p 의 전압이 충분하지 못하면, SW는 off 되어 C는 신호를 출력.

40 두 개의 입력이 서로 반대일 경우에 “1”을 출력하는 회로
[6] “XOR” 게이트 “NAND” 게이트 진리표 A B C 1 A B C A + B = C C 두 개의 입력이 서로 반대일 경우에 “1”을 출력하는 회로

41 Exclusive – NOR 게이트라고 부른다. XOR와 NOT 게이트의 결합형태로 XOR 게이트와 반대로 동작한다.
A B C 1 A B C A + B = C Exclusive – NOR 게이트라고 부른다. XOR와 NOT 게이트의 결합형태로 XOR 게이트와 반대로 동작한다.

42 ►NAND 와 NOR 게이트와 같이 표준게이트로 널리 사용되는 게이트를 말함.
[8] “유니버셜” 게이트 ►NAND 와 NOR 게이트와 같이 표준게이트로 널리 사용되는 게이트를 말함. ► 이들 두 게이트만으로 모든 게이트 구성이 가능하다. ① NAND 게이트 2개를 연결하면 AND 게이트가 된다. A B ② 2개의 NOR 게이트의 결과를 다시 NOR 로 연결하면 AND 게이트가 된다. A B

43 14.9 조합논리회로 [1] 반가산기 회로(half adder circuit)
►반가산기 회로는 한 자리수 A와 B를 더하는 논리 회로 진리표 A B S C 1 < 2진수를 나타내는 반가산기 회로 예> C = A · B

44 14.9 조합논리회로 [1] 전가산기 회로(full adder circuit) C = A · B + B · C + C · A
진리표 A B C S 1 A B C S C = A · B + B · C + C · A