디지털논리회로 - (4) 논리 게이트

- NOT 게이트와 버퍼 게이트

한 개의 입력과 한 개의 출력을 갖는 게이트로 논리 부정을 나타낸다.

인버터라고도 부른다.

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버퍼는 입력된 신호를 변경하지 않고, 입력된 신호 그대로를 출력하는 게이트다.

3상태 버퍼에서는 LOW상태에서는 0에서 동작, HIGH상태에서는 1에서 동작한다.

그 외는 하이 임피던스 상태가 된다.

 

- AND 게이트, NAND 게이트

입력이 모두 1인 경우에만 출력은 1이 되고, 0이 하나라도 있으면 출력은 0이 된다.

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AND의 결과값에서 NOT한 값이 출력된다. 쉽게 말해 반대 값이 출력된다.

 

- OR 게이트, NOR 게이트

입력은 모두 0인 경우에만 출력은 0이 되고, 입력 중에 1이 하나라도 있으면, 출력은 1이 된다.

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입력은 모두 0인 경우에만 출력은 1이 되고, 하나라도 1이 있으면 0이 된다.

OR에서 NOT한 값이다.

 

- XOR 게이트, NXOR 게이트

입력 중 홀수 개의 1이 입력되면 출력은 1, 그렇지 않으면 출력은 0이 된다.

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입력 중 짝수 개의 1이 입력될 때 출력은 1, 그렇지 않으면 출력은 0이 된다.

XOR 결과에 NOT을 한 값이다.

 

 

- 게이트의 전기적 특성

1. 전파지연시간

- 신호가 입력되고 출력될 때까지의 시간을 말하며, 게이트의 동작 속도를 나타낸다.

+ 동자가 가능한 최대 주파수는 전파지연시간의 역수이다.

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2. 전력소모

- 게이트가 동작할 때 소모되는 전력 (전압x전류)

EX) +5V DC전압에서 동작하고 평균 4mA의 전류가 흐른다면 전력소모는 ?

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3. 잡음여유도​

- 디지털 회로에서 데이터의 값에 변경을 주지 않는 범위 내에서 최대로 허용된 범위를 의미

low 레벨의 잡음여유도 : 0.8-0.4=0.4V

high 레벨의 잡음여유도 : 2.7-2.0=0.7V

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4. 팬-인, 팬-아웃​

- 팬-아웃은 1개의 게이트에서 다른 게이트의 입력으로 연결 가능한 최대 출력단의 수를 의미

- 팬-인은 1개의 게이트에 입력으로 접속할 수 있는 단수를 의미

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5. 싱크전류와 소스전류

- 싱크전류 : 출력 쪽으로 전류가 흘러 들어가는 것을 의미

소스전류 : 출력에서 바깥으로 전류가 흐르는 것을 의미

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6. 풀-업 저항과 풀-다운 저항

- 풀-업 저항 : 전원 쪽으로 연결할 때 사용

풀-다운 저항 : 접지 쪽으로 연결할 때 사용