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디지털집적회로 NAND, NOR, XOR gate 설계도 및 DC, Transient 시뮬레이션 결과2025.04.281. NAND gate NAND gate의 pull-down 네트워크는 VA와 VB가 모두 높을 때 도통하는 직렬 NMOS 트랜지스터로 구성되며, pull-up 네트워크는 병렬 PMOS 트랜지스터로 구성됩니다. NAND gate의 효과적인 pull-up/pull-down 저항은 단위 인버터의 저항과 같아야 합니다. NMOS 트랜지스터가 직렬로 연결되어 있어 효과적인 저항이 두 배가 되므로 크기가 단위 인버터의 두 배가 되어야 합니다. PMOS의 경우 최악의 경우인 하나의 PMOS만 켜지는 것을 고려하여 단위 인버터와 같은 크기로 설...2025.04.28
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A+ 연세대학교 기초아날로그실험 4주차 예비레포트2025.05.101. PN 접합 반도체는 도체와 부도체 사이에 있는 물질로, 주로 실리콘(Si)이나 저마늄(Ge)으로 이루어져 있다. 순수 반도체에는 자유전자가 없어 전기가 잘 통하지 않는데, 이를 해결하기 위해 13족 또는 15족 원소를 섞어 P형 반도체와 N형 반도체를 만든다. P형 반도체는 양공을, N형 반도체는 자유전자를 주요 캐리어로 사용한다. PN 접합을 하면 전자와 양공이 확산되어 전기장이 형성되며, 이 상태를 평형 상태라고 한다. 순방향 바이어스와 역방향 바이어스에 따라 PN 접합의 전류-전압 특성이 달라진다. 2. 다이오드 다이오드...2025.05.10
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서강대학교 22년도 전자회로실험 3주차 결과레포트 (A+자료)2025.01.121. 다이오드 회로 이번 실험은 다이오드를 포함한 회로를 설계해보고, 순방향 및 역방향 바이어스를 적용시켜보며 회로에서의 다이오드의 동작을 확인해보는 실험이었다. 실제 측정값과 이론값, PSpice측정값은 평균 5%내외의 오차를 보였다. 이러한 오차의 원인으로는 전원 공급기의 전압 오차, 저항과 다이오드의 허용오차, 측정장비의 오차 등이 있을 수 있다. 또한 정전압 강하 모델을 이용해 계산한 이론값의 한계로 인한 오차도 발생했다. 정전압 강하 모델은 다이오드의 실제 I-V 특성을 완전히 반영하지 못하지만, 일반적인 다이오드 회로에서...2025.01.12
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전자재료물성 실험 및 설계 2 - BJT 및 MOSFET 특성2025.11.181. BJT(양극성 접합 트랜지스터)의 전기적 특성 BJT는 전류 제어용 소자로 PNP, NPN 구조로 나뉜다. 세 개의 전극(이미터, 베이스, 컬렉터)으로 구성되며, 베이스 전류에 의해 컬렉터 전류가 제어된다. BJT는 차단영역, 활성영역, 포화영역, 역활성영역의 네 가지 동작영역을 가지며, 활성영역에서 증폭 기능을 수행한다. 온도 증가에 따라 캐리어 수가 증가하여 전기전도도가 증가하고 문턱전압이 낮아진다. 2. BJT 증폭기 회로의 종류 및 특성 BJT 증폭기는 접지 위치에 따라 공통 이미터(CE), 공통 베이스(CB), 공통 ...2025.11.18
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MOSFET 바이어싱 및 공통소스 증폭기 실험2025.11.161. MOSFET 바이어싱 MOSFET을 증폭기로 동작시키기 위해 적절한 DC 바이어스를 인가하여 동작점을 결정한다. 동작점은 증폭기의 전압 이득과 스윙을 결정하는 중요한 역할을 한다. 실험에서는 2N7000 MOSFET의 파라미터(gm, kn, Vth)를 추정하고, 다양한 Vdd 조건에서 드레인 전류 iD를 측정하여 바이어싱 특성을 분석한다. 2. 소신호 모델 소신호가 충분히 작아 vgs와 iD의 관계가 선형적일 때, 이들의 관계는 접선의 기울기 gm으로 나타낼 수 있다. 채널 변조 효과를 포함한 NMOSFET의 소신호 모델을 사...2025.11.16
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전자회로실험 과탑 A+ 예비 보고서 (실험 13 공통 게이트 증폭기)2025.01.291. 공통 게이트 증폭기 공통 게이트 증폭기는 게이트 단자를 공통으로 하고, 입력 신호가 소스에, 출력 신호가 드레인에 걸리는 회로입니다. 이 회로는 주로 넓은 대역폭에서 동작하며, 전류 이득이 큰 것이 특징입니다. 입력 신호는 소스 단자에 인가되며, 드레인에서 출력 신호가 나타납니다. 게이트는 고정되어 있어, 입력 신호는 소스에서 드레인으로 흐르는 전류를 제어하게 됩니다. 입력 임피던스는 매우 낮고, 출력 임피던스는 상대적으로 높습니다. 전압 이득은 대략적으로 g_m * R_D로 나타낼 수 있으며, 공통 게이트 증폭기는 전류 이득...2025.01.29
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MOSFET Current Mirror 설계 및 특성 분석2025.11.111. 단일 Current Mirror 설계 N-Type MOSFET 2N7000을 이용하여 10mA의 Reference 전류가 흐르는 단일 Current Mirror를 설계한다. Gate threshold voltage는 2.1V, on-stage drain current는 75mA이다. Saturation 영역에서 동작하기 위해 VDS > 0.09V 조건을 만족해야 하며, 출력저항은 ∆VDS/∆ID로 구한다. OrCAD 설계 및 PSPICE 시뮬레이션을 통해 VGS=2.34V, ID=9.808mA~10mA의 특성을 확인한다. 2....2025.11.11
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전자회로실험 A+ 13주차 결과보고서(MOSFET common source amplifier)2025.05.101. MOSFET 드레인 특성 실험(1)에서는 VDD와 VGG의 값을 변화시키면서 MOSFET의 드레인 전류 ID를 측정하였다. 실험 결과를 그래프로 나타내었더니 이론과 비슷한 형태의 그래프가 나타났다. MOSFET은 트라이오드 영역에서 VDS가 증가함에 따라 ID도 증가하지만, 포화 영역에서는 ID가 일정한 값을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다. 실제 실험에서는 포화 영역에서도 ID가 조금씩 증가하는데, 이는 채널 길이 변조 현상 때문이다. 2. MOSFET 공통 소스 증폭기 실험(3)에서는 MOSFET 공통 소스 증폭기의 특성을...2025.05.10
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MOSFET Source Follower 증폭기 설계 및 특성 분석2025.11.181. Source Follower (Common Drain) 회로 Source follower는 MOSFET의 드레인을 공통으로 하는 회로 구성으로, AC 회로 변환을 통해 전압이득 A_V를 계산한다. 입력 임피던스 R_i는 R1과 R2의 병렬값이고, 출력 임피던스 R_o는 1/g_m과 R_S, r_o의 병렬값으로 표현된다. 이 회로는 버퍼로서의 역할을 하며 입력 임피던스는 크고 출력 임피던스는 작은 특성을 가진다. 2. MOSFET 전압이득 및 임피던스 특성 실험에서 측정된 전압이득 A_V는 0.942로, 이론값 0.99와 유사한...2025.11.18
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전자공학실험 9장 MOSFET 회로 A+ 결과보고서2025.01.151. MOSFET 동작 원리 MOSFET은 전계 효과(field effect)를 이용하여 전류가 흐르는 소자이며, 전하를 공급하는 소스 단자, 전하를 받아들이는 드레인 단자, 전류의 양을 조절하는 게이트 단자, 기판의 역할을 하는 바디 단자로 구성되어 있다. 게이트 전압을 바꾸면 드레인에서 소스로 흐르는 전류가 바뀌면서 증폭기로 동작할 수 있다. 2. NMOS 전류-전압 특성 NMOS의 경우 VGS-Vth>0일 때부터 차단 영역을 벗어나 전류 ID가 흐르기 시작한다. VDS가 증가함에 따라 전류 ID는 linear하게 증가하다가 포...2025.01.15
