Electrical engineering
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MIPI (Mobile Industry Processor Interface) - CSI, DSI, D-PHY, C-PHY

MIPI (Mobile industry Processor Interface)모바일 Processor Interface 표준 Interface 유형Physical LayerMultimediaChip-to-Chip / Inter-Processor CommunicationsDevice Control and Data ManagementSystem debuggingSoftware Integration→ 고대역폭 성능, 저전력, EMI 최소화 등에 대해 최적화. Multimedia 범주 Application LayerProtocol LayerPHY LayerCSI (Cameral Serial Interface)DSI (Display Serial Interface) → 카메라/디스플레이 모듈 간의 Interface ..

FPGA 2024.06.19

2-1) Common Source Amplifier (CS stage) [MOSFET bias / Transconductance / Small Signal Model]

Amp란? - 입력 signal을 일정한 비율로 (Gain의 선형성) 증폭시켜주는 Device (형태는 같고 크기는 다른)Gain = Vout / Vin이때 주의해야 할 것은, 단순히 AMP가 1V의 입력을 넣으면 2V, 2V 입력을 넣으면 4V 로 바뀌는 동작을 하는 것이 아니라, "기준 전압값 대비 변화량" 을 증폭시킨다는 점이다.또한 Amp의 입출력으로는 전압, 전류가 될 수 있지만 대표적으로 Voltage input Voltage output  AMP를 볼 것이다.MOSFET에는 3가지 node가 존재한다 (Body는 일단 제외)MOSFET의 어떤 Node를 Input으로 사용할지, Output으로 사용할지 정할 수 있어야 한다.위와 같은 전류식의 형태를 볼 때 Id를 제일 잘 변화시킬 수 있는 ..

SPI Interface - FPGA to Chip

총 3가지의 주체가 존재.프로세서FPGASPI 지원 (호환) Chip.사용자는 Chip의 데이터시트를 보고 Chip을 제어하기 위한 명령어를 파악한다.보통 24bit 길이제어 명령어를 프로세서에 입력하고, 프로세서는 이 명령어를 FPGA에 전달한다.프로세서에 Chip과 direct wire가 연결되어 있다면 프로세서에서 곧바로 제어 가능FPGA는 프로세서로부터 받은 제어 명령어를 FPFA 내부에 있는 SPI module (Verilog 형태)에 전달.### FPGA 내부에 구현된 SPI controller module의 역할?칩 제어 명령어는 보통 24bit의 형태이다.이 bit 단위를 SDI Port가 한개인 Chip에 어떻게 전달? (port가 한개이므로 Serial 형태로 입력)FPGA안에 구현한 ..

FPGA 2024.06.12

SPI Interface Basic Concept

SPI : 직렬 주변기기 인터페이스 버스. (전이중 통신 모드 동작 / 1:N 동기식 고속 통신) SCLK : SYNC 클럭 주파수 신호선MOSI (Master out, Slave In) : Master device 출력핀MISO (Master in, Slave out) : Slave device 출력핀SS (Slave Select) : 데이터 송수신 시 Slave 선택 신호 선→ I2C는 BUS가 1개. SPI가 속도 면에서 더 빠름. SS신호로 송수신 할 Slave를 선택.SCK신호를 통해 클럭 동기화 (M-S 사이만 맞추면 됨. High/Low 상관 x)클럭 신호에 따라 MOSI/MISO를 통해 데이터 송수신송수신이 끝나면 SS끊고 종료.SummarySPI : 4개 신호선.SCK 동기화 방식 (SY..

FPGA 2024.06.12

1-2) Operation of MOSFET, Qualitative Respect

전 chapter에서 말했듯이, 전자회로에서는 Vcont 값을 조절해서 R을 변하게 하여 원하는 Current를 이끌어 낼 수 있는 Transistor 라는 소자를 활용해야 한다.이때 V=I*R 이라는 옴의법칙 정리가 활용된다.Current I는 시간당 움직이는 전하의 양즉, 전하의 이동 = Currnet (전류)전류의 정의에서부터, 전자회로에 우리가 원하는 Current 값을 흐르게 만드려면 그에 상응하는 Voltage를 걸어주어, Charge를 이동시켜야 한다는 것을 알 수 있다.그렇다면, Voltage가 인가되었을 때 Charge는 어떻게 행동하고 반응하는지 이해해야 Transistor를 만들어 전압을 통해 전류를 control 할 수 있게 될 것이다.Voltage를 인가했다는 것은 해당 물질 및 ..

UART Interface

UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter)→ 범용 비동기화 송수신기FPGA 동작 검증 환경FPGA에 입출력을 넣어 사용할 수 있는 방법은 여러가지.이때 HOST PC를 통한 값의 입력 및 출력을 FPGA로 사용하고자 할때 UART 통신이 매우 General 하게 사용됨.→ 병렬 데이터의 형태를 직렬 방식으로 전환하여 데이터를 전송하는 컴퓨터 하드웨어의 일종.→ 통신 데이터는 메모리 또는 레지스터에 들어 있어 이것을 차례대로 읽어 직렬화 하여 통신.(최대 8bit을 기본단위로 사용)→ UART는 컴퓨터의 주변기기 일종으로 분류할 수 있는 개별 집적 회로 UART FRAMEUART 통신의 기본 단위 (Packet 이라고도 함)비동기 data 전송에서 start..

FPGA 2024.06.11

1-1) Micro Circuit 이란, Silicon 특성 기초

전자회로에서 다루는 AMP는 Transistor 기반으로 만들어진 것을 말한다.이때 Transistor란 전자회로에서 BJT, MOSFET의 소자를 말하는 것이다.즉, BJT 혹은 MOSFET 소자로 만들어진 증폭회로 = AMP AMP(Amplifier) : 증폭기전자회로에서 말하는 증폭기란 input 값과 똑같이 생긴 형태의 Signal을 증폭하여 output단에 나타내 주는 것.이러한 AMP는 실생활에서 소리, 통신, 신호처리 등의 분야에서 모두 쓰인다 (일상 전자기기 모두에) 즉, AMP는 우리가 가지고 있는 Electronic Signal 중, 원하는 Electronic Signal만 가져올 수 있도록 도와주는Electronic Device라고 볼 수 있다.Electronic Device에 Ele..

MOS 와 MOSFET (4) - Large / Small-Signal Models, PMOS tr.

Large-Signal Models / Small-Signal Models 우리가 앞서 파악한 Drain에 흐르는 최대전류(혹은 Channel의 최대전류/Saturation Current)는 다음과 같다. 이 모델의 식에서. 위의 그래프와 같은 2차 곡선의 형태로 나타낼 수 있고, 이 식을 통해서 값을 Traking 할 수 있다. 즉 이말은 모든 변수 영역에서 Id의 정확한 값을 찾아낼 수 있다는 것이다. 이를 Large-Signal Modles 라고 한다. 입력되는 신호는 AC의 값이라고 가정할 경우. 특정 Static의 값을 가지고 특정 형태의 Wave를 가진다. 위의 그래프에서 Static의 값은 Y축을 지나는 값. 즉 x=0인 부분, 어느 위치에서 DC신호가 들어오는지 이고, 뒤의 위상변화와 Wa..

MOS 와 MOSFET (3) - gm의 조작 / Velocity Saturation / Body Effect

Doubling of gm Due to Doubling W/L 저번 포스트에서 알아봤던 Transconductance 값인 gm은 Gate의 전압이 변함에 따라 Vd가 바뀌는 정도를 나타낸다. 이 gm의 값이 크면 클수록 Amp로써의 증폭률도 커지는 것이기 때문에, 높은 gm의 값은 Amp로써 동작시키기에 좋은 소자로 볼 수 있다. 따라서 각 변수에 따른 gm의 비례값을 이용해 늘리는 방법을 보자면. 왼쪽부터 W/L , Vov, Id값이 상수로 취급되어질 때 다른 변수들로 나타난 gm의 값이다. 왼쪽의 두가지 수식만 보고 소자의 Amp로써의 특성을 인 gm값을 증폭시키기 위해 조작가능한 변수 Vov값과 Id에 관해서 보았을 때. 왼쪽의 수식은 Id에 대해서 gm이 루트값 만큼 비례하고, 우측 수식은 gm..

MOS 와 MOSFET (2) - 정량적 이해

Channel Charge Density 앞선 포스트에서도 다뤘던 부분이지만 다시한번 짚고 넘어가면서 이해해보자. 단위 length당 W만큼의 부피에서 차지하는 Charge의 Density를 정량적 수치로 구하는 과정이다. 위에 표시된 식에서 보자면. 단위 Length당 W의 부피이므로 그 요소인 Length는 1로 분모에, 분자의 그 Charge의 양은 해당 W폭에 포함된 Charge의 양을 구해내면 되므로. Charge의 양을 구하기 위해 Cox로 표기된 산화물 (절연체 Insulator)이 가지는 Capacitance 양 (-> Gate와 Body에 작용되는 전기장 세기) 또한 문턱전압 Vth보다 얼마나 강한 전압이 걸렸는지에 따라 Channel의 두께가 결정되므로 Vgs - Vth의 값을 곱한다...

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