임베디드 스터디 - 조합논리회로 - 3
이번 글 참고자료:
한빛아카데미, 디지털 논리회로4판
ElectronicsTutorials
멀티플렉서
멀티플렉서는 $2^{n}$개의 입력과 $n$개의 스위치 신호를 통해 1개의 출력으로 변환하는 조합논리회로이다. 멀티플렉서는 줄여서 MUX, MPX라고 한다.
2X1 MUX
2개의 입력을 1개의 스위치 신호를 통해 선택하여 출력한다.
불 대수 함수
$F=\overline{S} \cdot D_{0} + S \cdot D_{1}$
진리표
선택선($S$) 출력($F$) 0 $D_{0}$ 1 $D_{1}$
4X1 MUX
4개의 입력을 2개의 스위치 신호를 통해 선택하여 출력한다.
불 대수 함수
$F=\overline{S_{1}} \cdot \overline{S_{0}} \cdot D_{0} + \overline{S_{1}} \cdot S_{0} \cdot D_{1} + S_{1} \cdot \overline{S_{0}} \cdot D_{2} + S_{1} \cdot S_{0} \cdot D_{3}$
진리표
선택선($S_{1}$) 선택선($S_{0}$) 출력($F$) 0 0 $D_{0}$ 0 1 $D_{1}$ 1 0 $D_{2}$ 1 1 $D_{3}$
8X1, 16X1 MUX
8X1 MUX는 8개의 입력과 3개의 스위치 신호, 16X1 MUX는 16개의 입력과 4개의 스위치 신호로 구성되어 있다. 이 때, 16X1은 5개의 4X1 MUX로도 회로를 구성할 수 있다. 16X1 MUX에 대한 IC칩은 74150 IC가 있다.
4X2 MUX
멀티플렉서는 단일 출력 외에도 다중 채널 스위칭으로도 회로가 구성된 경우가 있다. 디지털 뿐 만 아니라 아날로그 신호에 대한 입력 신호 스위칭으로도 사용될 수 있다.
가변 신호 증폭기
4X1 MUX 기반의 회로인 Quad SPST(Single Pole Single Throw) 회로를 통해 OP Amp의 신호 증폭을 조절하는 경우도 있다. 또한, 신호 스위칭 회로에서 열 관리를 위해 채널 당 10mA ~ 20mA 이하로 구성하여 사용할 수도 있다.
디멀티플렉서
디멀티플렉서는 1개의 입력과 $n$개의 스위치 신호를 통해 $2^{n}$개의 출력으로 변환하는 조합논리회로이다. 디멀티플렉서는 줄여서 DEMUX라고 한다.
디코더 - DEMUX의 공통성
디코더의 경우 $n$개의 입력 신호를 $2^{n}$개의 출력으로 변환하는 회로이고, Enable 신호를 통해 디코더의 활성화를 제어할 수 있다. 이 때, 디코더의 Enable 신호에 입력을 넣고, 디코더의 입력 신호에 스위칭 신호를 넣어준다면 디코더를 DEMUX로도 활용할 수 있음을 알 수 있다.
가변 신호 증폭기
1X4 DEMUX 기반의 회로인 Quad SPST(Single Pole Single Throw) 회로를 통해 OP Amp의 신호 증폭을 조절하는 경우도 있다. MUX 기반 회로와 비교하자면, MUX는 OP Amp의 $R_{f}$ 저항을 조절하여 증폭량을 조절하는 한 편, DEMUX는 OP Amp의 $R_{in}$을 조절하여 신호 증폭을 제어할 수 있다.
