아날로그 유닛 하면 가장 중요한 블락 중 하나인 LDO에 대해 다뤄보겠습니다. LDO regulator 란 Low DropOut의 줄임말로, 말 그대로 낮은 입출력 전위차에도 동작하는 레귤레이터입니다. 일반적으로 회로 내에서는 여러 가지 타입의 supply 전압이 필요한데 필요한 전압을 전부 외부에서 공급해줄 수 없다보니 내부에서 필요한 supply voltage를 만들기 위한 회로입니다. 예를 들어, 5V의 supply 전압이 필요한 IC 칩이 있다고 가정해봅시다. 하지만 칩 내부에는 3V의 전원을 필요로 하는 회로가 있습니다. 이 때 우리는 외부에서 3V의 전압을 직접 공급해줄 수도 있지만, 그렇게 하면 3V 전원 공급을 위한 또 다른 pad가 필요하기 때문에 비효율적입니다. 따라서 내부에서 5V를 ..

Latch-up은 회로 공부를 시작한지 얼마 안 된 분께는 익숙치 않은 주제입니다. 하지만 회로 설계를 하고 직접 layout을 그려 Tape-out을 나가본 회로 전공자들에게는 꽤나 익숙한 단어이죠. 특히 회로 설계할 때는 크게 신경을 쓰지 않지만 DRC나 LVS를 잡는 경우에 이 Latch-up 관련 이슈들이 꽤나 신경 쓰입니다. 저번 글에서 쓴 Antenna effect 와 마찬가지죠. 그럼 Latch-up 이란 무엇일까요? Latch up 이란 Layout 상의 이슈로 인해 Body와 Nplus 그리고 N-well과 Pplus 사이에 생기는 p-n junction과 Resistance 에 의해 생기는 현상입니다. 위 사진에서 보면 P-sub에서는 Nplus와 psub 그리고 N-well 사이에 B..

회로를 실제로 설계할 때 Antenna 라는 단어에 대해 몇 번 들어보셨을 겁니다. 특히 Tape-out 을 나가기 위해 layout을 그리고 DRC를 보다보면 Antenna effect 에 관한 항목이 많이 나오게 됩니다. 과연 Antenna는 무엇일까요? 먼저 Antenna하면 가장 많이 떠오르는 것들이 이런 Transmitter나 Receiver일텐데요, Signal을 공기 중으로 쏴서 받는 이런 Antenna는 물론 중요하지만 통신쪽 분들이 설계하고 스펙을 정하는 것일 뿐 저희는 들어온 Signal을 다루기만 합니다. 따라서 별로 관심사가 아니죠. Antenna effect를 다루기 위해서는 먼저 Layout에 대해 짚고 넘어가야 합니다. 먼저 아주 작은 Mosfet 하나가 이렇게 Metal 1에..

우리가 설계하는 칩은 반도체를 이용합니다. 이러한 반도체는 어느 type으로 도핑되었느냐에 따라서 n-type 혹은 p-type으로 나뉘게 됩니다. N-type 반도체는 electron을 carrier로 한 반도체이고 p-type 반도체는 hole을 carrier로 한 반도체이죠. 현대 공정은 대부분 p-substrate를 이용하고 이 p-substrate 위에 n-well 을 만들어 PMOS와 NMOS를 사용하는 CMOS 공정입니다. n-substrate 에 p-well을 사용할 수도 있지만 대부분 p-sub을 사용하죠. 이 때 p-substrate 는 당연히 칩의 가장 낮은 전압 VSS 즉 Ground 로 잡혀있게 됩니다. n-well도 다는 아니지만 대부분 VDD 즉 Supply voltage로 잡..

우리가 전자회로에서 흔히 배우는 mosfet을 이용한 회로 design은 모두 sub-micron design 입니다. 회로 시뮬레이션을 돌려서 layout을 그리고 이것을 가지고 MTO(Mask Tape-out)을 나가 실물 칩을 받게 되죠. 실제 이렇게 설계된 칩을 측정하기 위해서는 일반적으로 PCB를 그려 PCB에 칩을 올려 여러 측정기기 등을 이용해 원하는 동작을 하는지 측정하게 됩니다. 위에서 보이는 초록색 기판이 바로 PCB입니다. PCB는 Printed Circuit-board 의 약자로 우리가 원하는 cap, amplifier, resistor 등 다양한 수동과 능동 소자에 해당하는 mask와 mask 들을 이어주는 전기적 선로를 그려 설계한 칩이 원활한 동작을 하도록 만들어주는 board..

대학교 커리큘럼만 배우고 넘어오다 보면 single-ended 와 differential 에 대해 알고는 있지만 이를 명확히 알고 왜 differential을 사용하는 지에 대해 아는 사람은 많지 않습니다. 그래서 single-ended 와 differential 회로에 대해 조금 자세히 다뤄보고자 합니다. Single-ended 회로는 말 그대로 output이 single port로 나오는 회로를 의미하며, 좀 더 자세히 말하면 fixed potential 에 대해 output이 측정되는 회로라고 볼 수 있습니다. 일반적으로 회로를 회석할 때는 single-ended로 많이 회석하곤 합니다. Differential 회로도 사실 single-ended 로 modeling해서 분석할 수 있기 때문이죠. 일..

SPICE 를 기반으로 하든 ADE 를 기반으로 하든 simulation을 위해서는 netlist가 필요하다. Virtuoso tool 로만 설계를 하고 schematic을 그리고 test bench를 짜서 simulation을 돌리다 보면 netlist에 대한 개념이 모호할 수 있다. 하지만 Virtuoso의 ADE L, ADE XL 등의 tool 도 결국 schematic을 구성한 뒤 저장했을 때 나오는 netlist가 있어야 시뮬레이션을 돌릴 수 있다. 일반적인 Virtuoso simulation을 위한 ideal voltage source 들이다. VDD와 VSS에 각각 supply voltage 와 ground voltage를 공급해주고, 우리가 원하는 signal을 vpwl, vpulse 등의..

회로를 디자인하는데 있어 complexity는 날로 갈수록 증가하고 있습니다. 요즘 IT 붐이다 뭐다 하지만 회로 설계 분야에서도 인력이 계속해서 부족한 상황이고 제대로 circuit과 system을 설계할 줄 아는 사람들에 대한 수요는 끊임없이 있습니다. 이미 많은 회로 topology가 나왔고 수많은 회로 ip 들이 있지만 왜 회로설계 분야는 계속해서 많은 인력을 필요로 할까요? 그 이유는 계속해서 다른 스펙에 맞추어 설계해야 하고, 상황마다 최우선으로 가져가야할 스펙이 다르며, 마진 또한 다르기 때문입니다. 또한 이런 마진을 설정하는 것 부터가 회로 설계자의 역량이죠. 이 글에서는 무어의 법칙에 따라 회로의 집적도가 높아짐에 따라 어떠한 challenge들이 있는지에 대해 간단히 살펴보겠습니다. 1..