[전자공학응용실험] 다단 증폭기(Multistage Amplifier) 예비레포트

소개글

전자공학응용실험 과목의 다단 증폭기(Multistage Amplifier) 실험에 관한 예비레포트입니다.

목차

1. Object
2. Related theories
3. Equipment and instrument
4. Experimental procedure
5. References
6. Preliminary report question & Simulation results based on PSpice

본문내용

1. Object
이전 실험들에서 익힌 MOSFET을 이용한 증폭기가 입-출력 임피던스의 차이가 클 경우, 다단증폭기를 사용하게 된다. 이 실험에서는 다단증폭기를 구성하고 그 특성을 분석하고자 한다.

2. Related thories
좌측은 다단 증폭기를 개념적으로 나타낸 것이다. 입력전압이 인가되면 두번의 증폭 단계를 거쳐 출력 전압이 생성되는 모습이다. 주하 저항인 RL의 값이 작고, 증폭기 자체의 출력저항이 크게 되면, 임피던스 부정합이 발생하여 전압이득이 감소할 수가 있다. 이는 다음과 같은 유도를 통해 확인할 수 있다.
좌측은 다단증폭기의 등가회로이다. 이를 통해 전압이득을 계산하면 다음과 같다.
즉, 첫번째 증폭기에 인가될 때는 Rsig와 Rin1에 의해 전압분배가 일어남을 알 수 있다. 즉, Rin1이 Rsig에 비해 유효하게 그 값이 커야만 함을 알 수 있다.
두번째 증폭기에 인가되는 전압이득을 구하면 다음과 같다.
첫번째 증폭기와 마찬가지로 전압분배가 일어나며, 이를 위해 Rin2가 Rout1에 비해 유효하게 그 값이 커야함을 알 수 있다. 이를 이용해 결국 출력되는 신호의 증폭기에서 일어나는 전압이득을 알아보면 다음과 같다.
즉, 최종 출력신호 또한 전압분배가 일어나며 Av2라는 전압이득이 최대한의 값을 가지기 위해서는 RL의 값이 Rout2의 값에 비해 유효하게 커야함을 알 수 있다.

참고 자료

단계별로 배우는 전자회로실험
Microelectric_circuit_sedra/smith