멀티플렉서 IC란?
멀티플렉서 IC는 여러 개의 신호를 하나의 신호로 출력하는 IC입니다.
MUX, 멀티플렉서, 멀티플렉서, 멀티플렉서, 다중화 장치, 합파기 등으로도 불립니다. 디지털 회로에서는 세로와 가로의 비율이 큰 직사각형이나 사다리꼴의 블록 표기로 표현되며, 장변에 입력, 단변에 출력이 기입됩니다. 여러 개의 멀티플렉서 IC를 조합하여 입력의 개수를 늘릴 수도 있습니다.
통신 분야에서는 여러 신호의 데이터를 스위치나 필터 등을 이용해 하나의 합성파로 만들어 전송할 때 많이 사용됩니다. 수신 측에서는 멀티플렉서에 대응하는 디멀티플렉서가 필요하며, 합성파의 신호를 여러 개의 신호로 분해하여 신호를 읽을 수 있도록 합니다.
멀티플렉서와 디멀티플렉서를 하나로 묶어 멀티플렉서라고 부르기도 하며, 경우에 따라 구분하여 사용하고 있는 상황입니다.
멀티플렉서 IC의 사용 용도
멀티플렉서 IC는 이동체 무선통신 분야나 컴퓨터 회로, 아날로그 회로의 신호 합성 등에 많이 사용됩니다. 통신 분야에서는 인공위성의 신호 발신부, 와이파이 라우터, 원격 조종 로봇, 드론의 조종 등에 사용됩니다.
선택 시 크기, 지원하는 신호, 전압 및 패키지 옵션 등 다양한 사양 항목을 고려해야 합니다.
멀티플렉서 IC의 원리
멀티플렉서 IC의 원리는 일반적으로 디지털 회로의 조합 회로나 아날로그의 스위치 회로를 이용하여 각 IC의 사양에 따라 다수의 입력 신호로부터 원하는 로직에 따른 출력 신호를 형성할 수 있도록 설계 및 개발되어 있다는 점에 있습니다. 디지털의 논리 설계와 아날로그의 회로 설계를 통해 IC 내부에 필요한 회로를 구성하는 CMOS 등의 트랜지스터와 저항, 커패시턴스 등의 배선 레이아웃이 이루어집니다.
일반적인 멀티플렉서 IC는 몇 개의 입력단자, 1개의 출력단자로 구성되어 있으며, N개의 입력이 있으면 신호는 2의 N제곱의 신호를 1개의 출력으로 처리할 수 있습니다. 그 구조는 신호의 입력 수만큼의 스위치가 있고, 0과 1의 신호를 조합하여 신호를 합성하는 방식입니다.
8입력 멀티플렉서를 예로 들면, 8개의 데이터 입력과 3개의 신호 선택 스위치가 있어 3자리 2진수로 8개의 입력된 데이터를 나타낼 수 있습니다. 멀티플렉서 IC에는 커패시터나 코일 기능을 가진 IC 칩을 탑재하여 전원 차단이나 과전압, 단락에 대한 보호 기능을 추가한 제품도 있습니다. 최적의 증폭기와 필터를 탑재하여 고주파에 대응하여 고정밀도의 신호 전송을 할 수 있는 제품도 출시되고 있습니다.
멀티플렉서 IC의 기타 정보
1. 멀티플렉서의 구성 회로 (디지털)
디지털 회로로 멀티플렉서 IC를 구성할 때의 구성 회로는 ‘조합 회로’가 사용됩니다. 조합회로의 구성 요소는 AND 회로, NOT 회로, OR 회로 등입니다.
디지털 회로에서 많이 사용되는 플립플롭 회로는 데이터 유지 기능을 가지고 있으며, 일반적으로 멀티플렉서 회로 용도가 아닌 ‘순서 회로’의 구성 요소라고 할 수 있습니다.
2. 멀티플렉서 IC의 구성 사례 (아날로그)
아날로그 회로에서 특히 통신용으로 많이 사용되는 멀티플렉서 IC는 안테나 주변의 송수신 신호 전환 기능을 담당하는 안테나 스위치와 주파수 대역 전환 필터 회로 등을 들 수 있습니다.
최근 이동 통신 용도에서는 SOI-CMOS 스위치를 IC의 구성 요소로 활용하여 송수신용 디지털 회로 기반의 시리얼 인터페이스 기능이 탑재된 것이 사용되고 있습니다.