2005-05-10
org.kosen.entty.User@c9bd402
한진우(hanjinu)
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반도체를 공부하는 사람입니다.
예를들어 펜티엄 CPU 같은 경우 사용을 하다가 보면 엄청 칩 온도가 올라갑니다.
배운바로는 CMOS소자는 온도가 올라가면 VT나 Ion 과 같은 파라메터가 온도에 따라
변한다고 들었는데요..
그렇게 소자의 온도가 오르락 내리락 하게 되어 소자 특성이 변하는데
전자회로 설계하는 사람들은 이것을 어떻게 처리합니까?
그리고 Zero Bias Threshold Voltage가 뭐죠?
답변 부탁드립니당..
- Semiconductor
- CMOS
- Temperature
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 1
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답변
박상현님의 답변
2005-05-11- 0
안녕하세요. 올려주신 질문은 회로의 온도에 따른 특성 변화에 관한 것이군요.^^ 말씀해 주신대로 온도에 따라 회로의 특성은 변화합니다. 이 변화는 주로 회로를 이루고 있는 능동소자, 즉 트랜지스터에서 기인하는 바가 큽니다. 게이트나 베이스에 의해 구동되는 전류의 양이 정해지는 트랜지스터의 원리를 생각할때 온도 상승이란 바로 더 많은 에너지의 주입이라고 생각할 수가 있겠지요. 예를 들어 상온에서 0.7V의 베이스 전압을 가했을 때 흐르는 전류의 량과 온도가 100도 상승하여 똑같은 베이스 전압하에서 흐르는 전류의 량은 훨씬 더 많아 지는 것입니다. 이같이 변화하는 소자의 특성을 보상하기 위해 어떻게 설계하는가?^^ 이것이 온도보상 회로 입니다. 그리고 이질문에 대한 답은 한가지가 될 수는 없겠습니다. 너무나 많은 방식으로 현재도 회로 설계자들에게 당면되어 있는 과제이자 연구주제이기 때문입니다. 경우에 따라 모두 다르기 때문에 그 방법을 설명드릴 수는 없지만 대부분의 온도보상회로는 똑같은 원리를 사용합니다. 즉 소자가 온도상승에 따라 더 큰 구동 전류를 소모한다면 이를 활용해 바이어스 회로에 이를 상쇄 시킬 수 있는 루프(loop)를 형성하는 것입니다. 이 루프 역시 같은 소자로 만들어서 증폭단의 온도 상승을 보상해줍니다. 한 예로 본다면 상온에서 0.7V 인 회로가 100도가 되었다면 보상회로에서 더큰 전류를 내보내어 구동 전압을 0.7V 가 아닌 0.6V등으로 낮추어 줍니다. 이러면 온도상승에 의한 전류 증가와 구동전압 강하에 따른 전류 감소가 균형을 이루어 결과적으로 회로 특성에는 변화가 없게 되겠지요. 질문하신 제로 바이어싱은 사용하는 사람들 마다 의미가 달라 정확한지 모르겠으나 제 경우 말그대로 0V 즉 그라운드 상태를 기준으로 threshold가 잡히게 소자 바이어스를 설계한다는 의미로 사용하고 있습니다. 미비한 답변으로 부족하지 않을 지 모르겠네요^^; 그럼. 좋은 결과 있으시길 바랍니다.