CS, CG, CD Amplifier

목차

1. 실험목적
2. 기초이론
3. 시뮬레이션
4. 예비문제

본문내용

1. 실험 목적
MOSFET은 BJT(Bipolar Junction Transistor)와 마찬가지로 3개의 단자(Gate, Source, Drain)를 가지고 있기 때문에 이 3개의 단자에 입력을 넣는 3개의 방법과 출력을 이들 단자로 뽑는 독립된 3개의 MOS amplifier 구성이 가장 기본적으로써 이 들 은 Common-Source(CS), Common-Gate(CG), 그리고 Common-Drain(CD)가 있다.
이들 기본적 amplifier는 그 바이어스 조건에 따라 서로 다른 특성, 즉 이득, 입,출력 단자의 저항등이 다르기 때문에 각각의 특성을 살리도록 IC를 구성하는데 응용하여야 한다. 본실험에서는 CS, CG 그리고 CD 증폭기를 구성하고 각각의 전달 곡선(transfer curve)을 측정하고 이를 바탕으로 바이어싱 point를 찾아 낼 것이며, 또한 전압 이득(voltage gain)과 전체 출력 저항(output resistance)을 측정할 것이다. 이 실험을 바탕으로 각 증폭기의 구조와 동작 원리를 이해하도록 한다.

2. 기초 이론

1)CS Amplifier
CD amplifier는 입력 ac전압을 MOS의 gate에 연결하고 출력은 MOS의 drain에 연결한다. 채널 폭 변조 효과를 고려하지 않는 이상적은 N-MOS의 경우, 소신호의 ac등가회로를 그릴때 모든 DC 전압은 ground(접지)로 인식되기 때문에 drain에 인가도니 VDD는 zero wsdkq으로 인식되고 따라서 출력 전압은 순수한 ac전압만 나타나게 된다. 또한 게이트에 인가된 DC전압은 MOS의 동작점을 지정하게 되어 ac등가회로의 전달 컨덕턴스(transconductance gm)를 결정하게 된다. gm의 수학적 표현은
이다.
이상적인 MOS에서의 전압 이득

하지만 비이상적인 MOS로 해석하게 되면 ro가 생겨서
가 된다.
CS amplifier 회로를 구성할 때, VDD와 접지 사이에 분배저항 RG1, RG2를 이용하여 전압을 분배하여 원하는 전압을 게이트에 연결하여 DC 게이트 전압을 얻는다.

또한 ac 신호를 DC와 분리하기 위해 정전용량 C 값이 큰 zoo시터를 입력단과 출력단에 연결한다. 입력 ac 신호가 연결된 곳에 있는 CC1은 ac 신호의 경우는 short-circuit이 되며 또한 출력 신호에 연결된 CC2는 DC 전압은 전압만 전달케 하고 ac 신호에 대해서는 short-circuit으로 해석한다. 이득은 다음과 같이 표현된다.

참고 자료

없음