Analog Electronic Circuits - Semiconductor System Labssl.kaist.ac.kr/class/17spring/ee403/lecture_note/... · · 2017-03-01EE403 Analog Electronic Circuits 1 1st Lecture: Analog

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


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?


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.


스마트 폰 속 보기

MSM

MEMORY

Base Band Block

RF Block

Melody chip

UIM

IFR

RFT PLL

TX부 RX부

PAM


스마트 폰 기능 블록


Tablet PC 속 보기

DragonballMotorola DSP

Flash / DRAM / Unknown Parts


Tablet PC 기능 블록


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


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


미래 시스템 HW + SW + Application

SatisfactionVLSI회로

HardwareSystem

SoftwareSolution

ServiceSolution


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


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


당신은 디자이너인가 엔지니어인가?

• 설계와 Design– 자동차 설계 or 자동차 디자인

– TV 설계 or TV 디자인

• 엔지니어 = 과학자 + 디자이너 + 경영자

– 빌 게이츠, 스티브 잡스


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

mailto:[email protected]


Books

• 교재– “Fundamentals of Microelectronics” by Razavi

• 참고 도서– “Microelectronic Circuits” by Sedra and Smith


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


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.


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


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


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

Documents

Analog Electronic Circuits - Semiconductor System Labssl.kaist.ac.kr/class/17spring/ee403/lecture_note/... · · 2017-03-01EE403 Analog Electronic Circuits 1 1st Lecture: Analog