회로 설계 : 기초부터 실무까지!

입력 전원이 5V이고, 출력 전압이 3V인 분배 저항 회로를 구현한다고 합시다. 정확히 5V가 입력되고, 3V를 출력하도록 분배 저항 계산식에 맞춰 저항 값을 선정한다고 해도 실제 저항의 Tolerance와 온도에 의해 저항 값이 틀어지기 때문에 출력 전압은 3V에서 오차가 발생하게 됩니다. 선정하는 저항의 Tolerance와 온도에 따라 최악의 경우 얼마만큼 틀어질 수 있는지 설계자는 알아야 시스템에서 대비할 수 있기 때문에 worst case에 대한 분석이 필요합니다. Worst case analysis를 하는 방법은 직접 측정하는 것 보다 시뮬레이션 툴을 사용하는 것이 훨씬 더 효과적입니다. 실제 제작된 저항은 저항마다 갖고 있는 편차가 다를뿐더러 온도 챔버에 넣어 온도 값을 변경하면서 측정하기란 ..

공통 모드 필터(Common Mode Filter 또는 Common Mode Choke)는 보통 두 개의 코일을 하나의 페라이트 코어에 감아 놓은 구조로 구성됩니다. 하나의 코어에 두 개의 코일을 함께 감음으로써, 두 코일 사이에 상호 인덕턴스(Mutual Inductance) 가 형성됩니다. 여기서 핵심은 바로 이 상호 인덕턴스입니다. 상호 인덕턴스란, 한 코일의 전류가 변화하면서 생성된 자기장이 같은 코어에 결합된 다른 코일에 영향을 주어, 그 코일에 유도 전압을 발생시키는 현상을 의미합니다. 그림 1을 보면 좀 더 이해가 쉬울겁니다. 공통 모드 필터는 이러한 상호 인덕턴스 특성으로 인해 공통 모드 신호는 효과적으로 감쇠시키고, 차동 모드 신호는 대부분 통과시키는 동작을 합니다. 아직까지는 상호 인..

■ High Side Switch(HSS)란 무엇인가? HSS는 (+)전원을 부하에 공급 또는 차단하기 위한 역할을 하는 스위치 입니다. 반대로 부하의 GND를 ON/OFF 하는 스위치는 Low Side Switch라고 하죠. 즉, 부하의 전원단에 위치하느냐 GND에 위치하느냐에 따라 High side 또는 Low side로 구분이 됩니다. High-Side Switch (HSS): 전원의 +단과 부하 사이에 위치Low-Side Switch (LSS): 부하와 GND 사이에 위치■ High Side Switch의 기본 구조 심플하게 MOSFET으로 스위치를 구현한 것이라고 이해하면 쉽습니다. 그림 1.(a)의 MOSFET 스위치를 참고해봅시다. 파란색 네모박스 친 부분이 HSS를 의미합니다. 그림 1.(..

Relay(릴레이)는 간단하게 말해 일종의 스위치입니다. 전력을 ON 또는 OFF하는 장치이며, 방식에 따라 전기적 스위치 또는 기계적 스위치로 구분할 수 있습니다. Relay는 아래 그림 1과 같이 보통 코일(Coil), 금속 철심(Iron Core), 접점(Contact), 스프링(Spring)의 네 가지 요소로 구성됩니다. 1. 코일(Coil)단자에 전압을 인가하여 전류가 흐르면 자기장이 발생하며 자석이 됩니다. 철심은 코일이 자석화될 때 당겨지는 금속 부품으로, Normally Closed 접점에서 Normally Open 접점 방향으로 이동하는 역할을 합니다.2. 접점(Contact)Normally Closed(NC), Normally Open(NO), Common(COM)으로 구성되며, 회..

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회로를 설계하고 제작해서 측정을 하면, 노드 별로 전압이 정상적으로 나오는지 확인 후 가장 먼저 소모전류를 측정합니다. 보통 Power Supply에 전류값이 디스플레이 되기 때문에 소모전류 값을 손쉽게 확인 할 수 있습니다. 그런데 종종 Power Supply에서 디스플레이하는 값이 변합니다. 왜 이런걸까요? 이건 사용하는 회로에서 항시 일정한 전류를 소모하는게 아니기 때문입니다. 대표적으로 MCU와 같은 소자는 Operating 시 어떤 코딩을 동작시키냐 어떤 내부 블록을 사용하냐에 따라 소모하는 전류가 달라집니다. 이런 형태의 소모전류를 동작 전류라고 부르고, 그림 1과 같이 일정하지 않은 형태의 파형을 보입니다. 대략 수십에서 수백 mA 정도를 소모하죠. 반면, 풀업 또는 풀다운 저항과 같은..

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Shunt 전류 센서는 측정하고 싶은 전류가 흐르는 라인에 저항을 직렬로 연결한 후 저항 양단에 걸리는 전압 차이를 센싱하여 옴의 법칙에 의해 전류 값을 알아내는 소자입니다. 저항을 통해 흐르는 전류에 의해 발생하는 전압 강하를 측정함으로써 전류 값을 간접적으로 계산하는 방식이라고 볼 수 있죠. 이렇게 전류가 흐르는 라인에 직렬로 저항을 삽입하기 때문에 이 저항을 Series 저항이라고 불러야할 것도 같지만 이 저항의 양단을 증폭기와 연결하여 측정하기 때문에 사람들은 이를 Shunt 저항이라고 부릅니다.  우선 Shunt 전류 센서가 어떻게 생겼는지 봅시다. 그림 1.(a)는 Shunt 저항기로 말 그대로 저항만 제공하여 개발자가 양단에 증폭기와 ADC 회로를 추가로 구성하여 전류 센싱을 할 수 있는 형..

이번 포스팅은 CAN 통신 회로에 대해 다뤄보려고 합니다.  CAN(Controller Area Network) 통신은 아주 간단하게는 차량 내부의 전자 제어 장치들간 네트워크 통신을 하는 방식을 의미합니다. 좀 더 자세하게 설명하면 차량 내부의 컨트롤러(Controller) 또는 전자 제어 장치(ECU) 간 데이터를 효율적으로 교환하기 위해 약속된 포맷을 갖춘 직렬 통신 프로토콜 입니다. 점점 늘어나는 ECU간 통신을 효율적으로 처리하기 위 보쉬(Bosch)에서 처음 개발하였으며, 현재는 국제 표준으로 자리 잡아 대부분의 완성차 업체에서 채택하고 있습니다.  자, 그럼 본론으로 들어가서 CAN 통신 회로를 어떻게 구성하는지 살펴 봅시다. 먼저, CAN 통신을 구현하려면 MCU와 CAN Controlle..