전자회로실험 II 실험 3 MOS Cascode Amplifier

소개

시뮬레이션 1: 그림 1은 cascode 증폭기 회로이다. MOSFET에 흐르는 전류는 다음 식으로 주어지고, 실험에 사용되는 MC14007UB의 해당 파라메타는 표-1에 주어진다.

목차

1.1 주어진 식과 표-1를 이용하여 mp1, mp2 소자의 드레인 전류ID=200 μA가 되도록 저항Rref를 계산한다.
1.2 ID=200 μA일 때 주어진 전류 식을 이용하여 그림 1 회로의 mn1의 DC 게이트 전압 VG의 값을 계산한다.
1.3 ID=200 μA일 때 전류식을 이용하여 mn2의 DC 게이트 전압 Vbias를 계산한다. 이때 VS2는 mn1이 saturation 영역에 있게 하기 위해 VG보다 같거나 높은 전압(VS2>=VG)이어야 하며, body effect에 의한 mn2의 문턱전압 Vtn의 변화도 고려하여야 한다. 다음 식을 사용하여 body effect에 의한 문턱전압의 변화를 계산한다. =0.6 V이다.
1.4 전압이득 Av를 계산한다.
1.5 계산된 값을 다음 표에 기록한다
1.6 앞에서 계산된 Rref와 Vbias값을 그림 1의 회로에 적용한 simulation을 통해, 입력저항 Rin, 출력저항 Ro, 전압이득 Av값을 구한다. (Hint: .TF 명령어를 사용하여 simulation)

본문내용

1.1 주어진 식과 표-1를 이용하여 mp1, mp2 소자의 드레인 전류ID=200 μA가 되도록 저항Rref를 계산한다.
계산 방법 : 을 계산
위 식에 주어진 값을 대입
이 공식에서 임의의 의 값을 1에서2V 사의 값으로 계산해보면 이 200㎂를 만족하는 는 1.799V와 1.8V에서 가장 그접한 값을 가짐을 알수있다. 따라서 저항 의 값은 약 41㏀정도로 두기로 한다.
위와 같은 공식과 같은 방법을 사용한다.
여기서는 를 만족하지 않는다. 다만 의 계산에서 의 값을 알수 있기 때문에 동일한 를 사용한다.(회로를 보면 가 같은 소자이기 때문에 가동일 하다는 것 을 알 수 있다)
로 나타 낼수 있다.
위의 공식으로 계산 하면 는 가 1.8V 일때 0.200mA 임을 계산 할수 있다.
즉가 1.8V일때 드레인 전류의 값이 과 동일하게 되는것을 볼수 있다. 따라서 실험에서 사용할 는 1.8V로 결정하겠다.

참고자료

· 없음