전기 08 > 반도체 회로

1.  반도체 소자의 표시법

      반도체 소자의 종류, 형식 등을 나타내는 표시법으로 다음 예와 같은 기호로 나타낸다.

   

1항(숫자) : 원칙적으로 반도체의 유효 전극에서 1을 뺀 숫자이다.

예) 0 : 포토 트랜지스터
    1 : 다이오드
    2 : 3극 트랜지스터
    3 : 4극 트랜지스xm

2항(문자) : 반도체 소자를 나타내는 것으로 S로 표시한다.

3항(문자) : 반도체 소자의 극성, 주파수 범위, 용도 등을 나타낸다.
            다이오드에는 쓰지 않는 항이다.

예) A : PNP 고주파 트랜지스터 B : PNP 저주파 트랜지스터
     C : NPN 고주파 트랜지스터 D : NPN 저주파 트랜지스터
     F : P 게이트 3극 역저지 사이리스터
     G : N 게이트 3극 연저지 사이리스터

4항(숫자) : 등록 번호로서 1항 및 3항의 문자에 따른 구별·종별에 따라 11 이상의 숫자로 시작되는 추가 부호이다.

5항논리 회로

 

 

2. 논리회로

     자동차에 사용되고 있는 각종 전자 장치는 마이크로컴퓨터와 IC(집적 회로) 논리 소자들로 결합되어 있다.
그림과 같이 시간에 대하여 간헐적으로 높고 낮음의 2개의 값(1과 0)으로 변하는 신호를 디지털 신호라 한다. 디지털 신호를 입력으로 해서 하나의 출력을 결정하는 소자를 논리 소자(logic gate)라 한다. 논리 소자들로 이루어진 회로에는 다음과 같은 것들이 있다.

1) 논리적 회로(AND circuit)이 회로는 그림과 같이 회로 중에 2개의 A, B스위치를 직렬로 접속한 회로이며 램프(lamp)를 점등시키려면 입력 쪽의 스위치 AB를 동시에 ON시켜야 한다. 만약 1개만 OFF되어도 램프는 소등된다. 따라서 액추에이터를 작동시킬 경우에는 2개의 센서에서 동시에 입력 신호가 컴퓨터로 입력되어야 한다.

 

그림은 논리적 기호와 작동 원리를 설명하기 위한 내부 구조를 나타낸 것이며, ()전원을 Q단자에 출력 되도록 하기 위해서는 회로 AB에 전류가 흐르도록 하면 전자력에 의해 스위치를 모두 ON시키기 때문에 전류는 ()단자에서 Q단자로 흐르게 된다. 그리고 <1>은 논리적 회로의 진리값 표이며 AB의 입력에 대한 출력 Q와의 관계를 나타낸 것으로서 숫자 0OFF를 나타내고, 숫자 1ON을 나타낸 것으로 입력 A, B모두 1(ON)되어야 출력이 1이 된다.

 

2) 논리화 회로(OR circuit)이 회로는 그림과 같이 회로 중에 A, B스위치를 병렬로 접속한 회로로서 램프를 점등 시키기 위해서는 입력 쪽의 A스위치나 B스위치 중 1개만 ON시키면 된다. AB스위치를 동시에 ON시켜도 점등된다. 따라서 액추에이터를 작동시킬 경우에도 1개 또는 2개의 센서에서 입력 신호가 컴퓨터로 입력되면 된다.

그림은 논리화 기호와 작동 원리를 설명하기 위한 내부 구조를 나타낸 것이며, ()전원을 Q단자에 출력 되도록 하기 위해서는 회로 A 또는 B에 전류가 흐르도록 하거나 회로 AB 모두에 전류가 흐르도록 하면 전자력에 의해 스위치를 ON시키기 때문에 전류는 ()단자에서 Q단자로 흐르게 된다. 그리고 <2>는 논리화 회로의 진리 값 표이며 AB의 입력에 대한 출력 Q와의 관계를 나타낸 것으로서 숫자 0OFF를 나타내고, 숫자 1ON을 나타낸 것으로 입력 A, B모두 1(ON)되거나 입력 AB1(ON)되어야 출력이 1이 된다.

 

3) 부정 회로(NOT circuit)이 회로는 입력 스위치 A와 출력 램프가 병렬로 접속된 회로이다. 회로 중의 스위치를 ON시키면 출력이 없고 스위치를 OFF시키면 출력이 되는 것으로서 스위치 작용과 출력이 반대로 되는 회로를 말한다. 액추에이터를 작동시키려면 컴퓨터에 입력 신호가 없어야 한다. , 그림과 같이 스위치 AON이 되면 릴레이 코일에 전류가 흐르므로 주 접점은 전자력에 의해 OFF된다. 따라서 Q단자에는 출력이 없게 되지만 스위치 AOFF되면 릴레이 코일에 전류가 흐르지 않기 때문에 전자력이 소멸되어 주 접점이 ON으로 되어 Q단자에 출력이 된다. 입력이 ON일 때에는 출력은 OFF, 입력이 OFF이면 출력이 ON이 되는 회로이다.

그림은 부정 회로의 기호와 작동 원리를 설명하기 위한 내부 구조를 나타낸 것이며, <3>은 부정 회로의 진리값 표이며 AB의 입력에 대한 출력 Q와의 관계를 나타낸 것으로서 숫자 0OFF를 나타내고, 숫자 1ON을 나타낸 것으로 입력 A0(OFF)되어야 출력이 1이 된다.

3 복합 회로

1) 부정 논리적 회로(NAND circuit)이 회로는 그림과 같이 A, B스위치를 직렬로 연결한 후 회로에 병렬 회로를 접속한 것으로서 스위치 A 또는 B 둘 중의 1개만 OFF되면 램프가 점등되고, 스위치 A, B 모두 ON이 되면 램프가 소등된다. 이와 같이 부정 논리적 회로는 논리적 회로에 부정 회로를 연결한 것이다. 오른쪽 그림은 그 기호를 나타내었다.

<4>는 부정 논리적 회로의 진리값 표이며 A, B입력에 대한 출력 Q의 논리적(AND)회로와 부정 논리적(NAND)회로의 관계를 나타낸 것으로 숫자 0OFF를 나타내고, 숫자 1ON을 나타내는 것으로 입력 A, B, 논리적 회로가 0(OFF)되어야 출력이 1이 된다. , A1, B0, 논리적 회로0 이거나, A0, B1, 논리적 회로0일 때 출력이 1이 된다. 그러나 A1, B1, 논리적 회로1인 경우에는 출력이 되지 않는다.

 

2) 부정 논리화 회로(NOR circuit)이 회로는 그림과 같이 A, B스위치를 병렬로 연결한 후 회로에 병렬로 접속한 회로로서 스위치 A, B모두 OFF되어야 램프가 점등되며 스위치 A 또는 B 둘 중의 1개만 ON이 되면 램프는 소등된다. 이와 같이 부정 논리화 회로는 논리화 회로에 부정 회로를 연결한 것이다. 오른쪽 그림은 그 기호를 나타낸 것이다.

는 부정 논리화 회로의 진리 값 표이며, A, B의 입력에 대한 출력 Q의 논리화(OR)회로와 부정 논리화(NOR)회로의 관계를 나타낸 것으로서 숫자 0OFF를 나타내고, 숫자1ON을 나타낸 것으로 입력 A, B, 논리화 회로 0(OFF)되어야 출력이 1이 된다. A1, B0, 논리화 회로1 상태, A0, B1, 논리화 회로 1상태, A1, B1, 논리화 회로 1 일 때는 출력되지 않는다.

 

4. 반도체 기호