전자회로실험11 MOSFET CS, CG, CD 증폭기 예비보고서

소개글

엄청난 시간을 투자하여 작성한 보고서입니다.
당연히 A+ 받았고 보고서점수 최고점을 받았습니다.
예비실험 시뮬레이션은 물론이고 실험순서 까지도
시뮬레이션 작성하였습니다. 실험사진도 다 있고
각각의 시뮬레이션 마다 설명을 자세히 적었음은 물론
비고 및 고찰도 아주 상세하게 작성한 만큼
믿고 받으셔도 됩니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 예비실험
4. 실험 순서

본문내용

1. 실험 목적
- MOSFET은 BJT와 마찬가지로 3개의 단자 Gate, Source, Drain를 가지고 있기 때문에 이 3개의 단자를 각각 입, 출력으로 사용하는 총 6개의 amplifier를 구성할 수 있다. 하지만 이들 중 입, 출력이 서로 다른 3개의 MOS amplifier 구성이 가장 기본적으로써 이들은 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 저항 등이 다르기 때문에 각각의 특성을 살리도록 IC를 수성하는데 응용하여야 한다. 본 실험에서는 CS, CG 그리고 CD 증폭기를 구성하고 각각의 전달 곡선을 측정하고 이를 바탕으로 동작점을 찾아 낼 것이며, 또한 전압 이득과 전체 출력 저항을 측정할 것이다. 이 실험을 바탕으로 각 증폭기의 구조와 동작원리를 이해하도록 한다.

2. 실험 이론

2.1. CS Amplifier
CS amplifier는 <그림 11.1>과 같이 입력 ac 전압을 MOS의 gate에 연결하고 출력은 MOSFET의 drain에 연결한다. 채널 폭 변조효과를 고려하지 않은 이상적인 (λ=0) N-형 MOS의 경우, 소신호 ac 등가회로는 <그림 11.2>와 같다. 그 이유는 ac 등가회로를 그릴 때 모든 DC 전압은 ground로 인식되기 때문에 drain에 인가된 는 zero 전압으로 인식되고 따라서 출력 전압은 순수한 ac 전압만 나타나게 된다. 또한 게이트에 인가된 DC 전압은 MOS의 동작점을 지정하게 되어 ac 등가회로의 전달 컨덕턴스()를 결정하게 된다. 의 수학적 표현은 (식 11.1)과 같다.

따라서, <그림 11.2>에서 Drain 다자에 저항 가 연결되면 그 이득은

으로 표현될 것이다. 만약 <그림 11.2>에서 비이상적인 MOS로 해석하게 되면 (식 11.2)는

으로 변형될 것이다. 이 식에서 를 의미한다.

2-2. CG Amplifier
CG amplifier는 입력 ac 전압을 MOS의 Source에 그리고 출력 전압을 Drain에 연결한 <그림 11.4>와 같다. 게이트의 전압은 DC : 로 고정되어 있을 때 만약 입력 전압이 작은 값 만큼 증가한다면 MOS의 게이트-소오스 사이의 전압()은 만큼 감소하고 따라서 MOS의 Drain에 흐르는 전류 만큼 작아지게 된다. 그 결과 드레인 전압 즉 출력전압은 의 관계에 의해
만큼이 커지게 된다. 따라서, 이득은 이 된다.
이상적인 MOS의 경우 CG amplifier의 입력 저항은 MOS의 source 입력저항 값인 과 같아 이 되고 그 값은 비교적 작다. 출력 저항은 에 의해 (또는 load 저항 이 연결된 때, )이 된다.

참고 자료

없음