도서 소개

2016년 대한민국학술원 우수학술도서

에이콘 임베디드 시스템 프로그래밍 시리즈. 오늘날 아날로그 회로와 시스템의 설계는 예전보다 한층 중요해졌다. 디지털 시스템, 무선 통신, 복잡한 산업용과 자동차용 시스템 등이 발전함에 따라 설계자들은 정밀한 아날로그 해법을 개발해야 하는 도전에 직면했다.

이 책은 다양한 회로 설계에 대한 해법을 제시하고, 공통적인 회로 설계의 어려움을 중심으로 한 실제적이고도 우수한 설계 기법을 설명함으로써, 시스템 설계자들에게 도움이 되게 했다. 독자들은 이 책에 나오는 실전 사례에 대한 자세한 내용을 통해 회로의 설계와 응용 해법에 대한 통찰을 이해하고 난해한 실제 문제에 적용할 수 있다.

선형 아날로그 회로와 시스템의 기본을 다룸으로써 엔지니어의 설계 문제 해결에 방향을 제시하고, 고성능 아날로그 제품 설계의 선두 주자인 리니어 테크놀로지 사의 응용 지침서에 바탕을 두고 서술했으며, 독자들은 이를 통해 설계 테크닉과 과정에 대한 실제적인 통찰을 얻을 수 있다.

  출판사 리뷰

★ 요약 ★

오늘날 아날로그 회로와 시스템의 설계는 예전보다 한층 중요해졌다. 디지털 시스템, 무선 통신, 복잡한 산업용과 자동차용 시스템 등이 발전함에 따라 설계자들은 정밀한 아날로그 해법을 개발해야 하는 도전에 직면했다. 이 책은 다양한 회로 설계에 대한 해법을 제시하고, 공통적인 회로 설계의 어려움을 중심으로 한 실제적이고도 우수한 설계 기법을 설명함으로써, 시스템 설계자들에게 도움이 되게 했다. 독자들은 이 책에 나오는 실전 사례에 대한 자세한 내용을 통해 회로의 설계와 응용 해법에 대한 통찰을 이해하고 난해한 실제 문제에 적용할 수 있다.

★ 이 책에서 다루는 내용 ★

■ 선형 아날로그 회로와 시스템의 기본을 다룸으로써 엔지니어의 설계 문제 해결에 방향을 제시한다.
■ 고성능 아날로그 제품 설계의 선두 주자인 리니어 테크놀로지 사의 응용 지침서에 바탕을 두고 서술했으며, 독자들은 이를 통해 설계 테크닉과 과정에 대한 실제적인 통찰을 얻을 수 있다.
■ 전력 관리, 스위칭 레귤레이터 설계, 선형 레귤레이터 설계, 데이터 변환기, 신호 조절, 고주파/RF 설계 등의 광범위한 주제를 다룬다.
■ 로버트 돕킨, 짐 윌리엄스, 칼 넬슨 등 아날로그 설계의 전문가들이 편저에 참여했다.

★ 편저자 서문 ★

아날로그와 디지털의 기본적인 차이는 '정보'에 있다.

디지털 정보의 출력은 항상 일정하다. 1과 0의 조합이 정보를 나타낸다. 이 정보는 공급 전압이나 정보를 생성하는 회로와는 상관이 없다. 아날로그에서 출력 정보는 기본적으로 전기적 값(전압, 전류, 전하)이고, 항상 실제 회로의 변수들과 연관돼 있다. 아날로그에서는 해법에 도달하기 위한 방법이 해법의 수준을 결정한다. 온도, 잡음, 지연, 시간 안정도 같은 오차 등이 모두 아날로그 출력에 영향을 주고, 모두 출력을 생성하는 회로의 함수다. 따라서 아날로그 회로는 생각하기가 꽤나 어렵고 경험과 회로 설계 재능을 필요로 한다.

많은 시스템에서 IC와 ASIC이 많이 사용되고 있기 때문에, 엔지니어에게 아날로그 설계를 가르치기 위한 적당한 아날로그 예를 찾는 일은 점점 힘들어지고 있다. 공학 분야에서 기본적인 소자의 단자 특성과 회로의 조립 지식을 가르치기는 하지만, 이는 제품 회로를 설계하거나 최신 IC 설계 기법을 적용하는 데에는 적합하지 않다. 최신 시스템의 아날로그 회로들은 원 설계자의 도움이 없이는 이해하기가 힘들다. 복잡한 아날로그 시스템을 설계하는 능력은 과거에 이룬 것에서부터 배울 수 있는 엔지니어의 능력에 달려있다.

아날로그 설계를 배우는 가장 좋은 방법 중 하나는 아날로그 집적 회로를 공급하는 회사의 응용 지침서와 정보를 이용하는 것이다. 응용 지침서에는 회로도, 측정 결과, 아날로그 회로 설계 시의 기본 결정 과정 등이 나와 있다. 이 내용들은 새로운 설계를 만드는 바탕이 된다.

응용 지침서들은 문제를 해결하는 데 초점을 맞추고 있으므로, 응용 지침서들을 보면서 Spice로 회로를 시뮬레이션하는 것은 엔지니어의 학습에 큰 도움이 된다. 응용 지침들의 아날로그 정보들은 지속성을 갖고 있으며, 20년이 지나도 지금과 동일하게 유용할 것이다. 이 책을 읽는 독자는 좋은 아날로그 설계를 위한 과학적인 접근과 기술을 통해 도움을 얻기 바란다.
- 로버트 돕킨(Robert Dobkin) / 리니어 테크놀로지 사((Linear Technology Corporation)의 공동 설립자, 엔지니어링 부사장 겸 CTO


회로 응용을 만드는 이유

회로 응용 서적을 시작하는 질문치고는 다소 이상해 보일지도 모르겠다. 하지만 이 책을 출판하기로 결정한 요인들은 살펴볼 만한 가치가 있다.

아날로그 회로 응용을 개발하는 것은 집중적이고 광범위한 노력을 요구한다. 가치 있는 응용을 개발하려면 비용이 많이 들고 엔지니어링 시간과 돈을 상당히 써야 한다

  목차

I부 전력 관리
I-1부 전력 관리 지침
1장 세라믹 입력 캐패시터에 의한 순간 과전압
2장 선형 레귤레이터 출력에서 스위칭 레귤레이터의 잔여 성분 최소화
3장 노트북과 팜탑 시스템의 전력 조정
4장 전압 레귤레이터를 위한 2선 가상 원격 조정

I-2부 스위칭 레귤레이터 설계
5장 LT1070 설계 매뉴얼
6장 시인들을 위한 스위칭 레귤레이터
7장 스텝다운 스위칭 레귤레이터
8장 100μV 출력 잡음을 갖는 단석 스위칭 레귤레이터
9장 고집적 DC/DC 마이크로모듈 레귤레이터 시스템을 이용해 복잡한 FPGA 기반 시스템 구동
10장 고집적 DC/DC 마이크로모듈 레귤레이터 시스템을 이용해 복잡한 FPGA 기반 시스템 구동
11장 스위칭 레귤레이터의 다이오드 켜짐 시간에 따른 고장

I-3부 선형 레귤레이터 설계
12장 저잡음 저전압 강하 레귤레이터의 성능 검사 (12)

I-4부 고전압 고전류 응용
13장 스텝업 변압기 설계에서 기생 캐패시턴스의 영향
14장 고전류 응용을 위한 고효율, 고집적 다상 레귤레이터

I-5부 레이저와 광소자의 전력 공급
15장 초박 LCD 후면 광 인버터
16장 광섬유 레이저용 열전 냉각기 온도 조절 장치
17장 광섬유 레이저용 전류 공급원
18장 애벌란시 광다이오드의 바이어스 전압과 전류 감지 회로

I-6부 자동차용과 산업용 전력 설계
19장 적층 배터리 전압 측정의 개발

II부 데이터 변환, 신호 선처리와 고주파
II-1부 데이터 변환
20장 트랜스듀서 출력의 직접 디지털화 기법
21장 고성능 ADC의 관리와 사용법: 가격에 상당하는 모든 비트를 얻어내기
22장 표준 실험실용 0.1ppm/°C의 20비트 DAC
23장 델타 시그마 ADC 브리지

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