BJT 다단증폭기의 설계 및 실험

소개글

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목차

1. 결합 커패시터가 있는 2단 증폭기
2. 결합 커패시터가 없는 2단 증폭기

본문내용

1. 결합 커패시터가 있는 2단 증폭기

1) [그림8.3]와 같이 2단 증폭기 회로를 구성하고, 함수발생기를 이용하여 V_(P-P)=10mV 이고 주파수가 10kHz인 정현파를 인가하여 출력 신호를 확인하고 이득을 구하라.

전압 증폭률 = 900배, 총 스윙범위는 900×10mV(p-p)=9V이므로
Swing 폭 범위의 이론 값은 -9.5V<(V_OUT=-5V)<-0.5V 이며,
Simulation과정에서 일어난 실험 값의 범위는 다음과 같습니다.-9.243V<(V_OUT=-4.75)<-0.23mV 따라서 증폭률을 만족하는 설계임을 알 수 있습니다.
∴ 이득 값 A_V = 901.34
 
2) 출력 파형을 아래 그래프에 그리고 PSPICE 시뮬레이션 결과와 비교하라.

3) R_B1과 R_B2의 크기와 2단 증폭기의 전압 이득의 관계에 대해 설명하라.

1단 증폭기의 전압이득식은 다음과 같습니다. A_V=(g_m×(R_C1//R_IN))/(1+g_m R_E1))
이때, R_IN=R_B1//R_B2//R_C1//β∙(r_e1+R_E2)으로 결정지어지게 됩니다. 즉 R_B1과 R_B2는 클수록 전압이득에 악영향을 끼치지 않게 됩니다. (R_B1과 R_B2가 무한대로 가면, R_IN은 증가하므로, 전체적인 전압이득의 분자항이 증가하기 때문)
따라서 R_B1와 R_B2는 큰 값일수록 회로의 AC신호 전압 이득의 증가를 일으키게 됩니다.

4) 전류 mirror를 사용한 증폭기 회로의 특징에 대해 설명하라.

Biasing 된 BJT의 전압이득이 공정 혹은 다른 외부요인에 의한 오차로 변경되더라도, 일정한 전류를 유지하기 때문에, 전류변동으로 인한 DC Bias값이 변하지 않아 설계하기가 편리합니다. 하지만 BJT의 경우 mirror단에 연결된 BJT가 많아질수록 Current mirror값이 Base전류에 의해 변동되기 때문에 Feedback loop를 활용하는 등의 별다른 조치가 필요합니다.

참고 자료

없음