[서울대학교 전자회로 실험보고서] 전류 거울 (Current Mirror)

목차

1. 실험 목표
2. 결과 보고 사항
3. Reference

본문내용

1. 실험 목표
회로를 설계할 때, 일정한 전류원을 공급해주는 것이 관건이 되는 경우가 있다. 이 경우 수동 부하 저항을 사용하면 공급하는 전류의 신뢰성이 저항의 정확도에 따라 결정되므로, 능동 부하를 회로로 사용하는 것이 비해 신뢰성이 떨어진다. 이 능동 부하 회로 중 하나인 전류 거울을 직접 실험을 통해 그 특성을 확인해본다.

2. 결과 보고 사항

(1) 전류거울을 구현하고 Vo값을 변화시키면서 Io값을 관찰하여 그래프로 그리고 채널 길이 변조 현상이 일어나는지 확인한다.
→ V_o에 따른 I_o 값을 정리한 결과값과 이를 그래프로 그린 것은 아래와 같다.

위의 그래프는, R_b=7kohm일 때, I_ref로 정확히 1.038mA가 흐르는 경우이다. 이를 아래 그래프와 비교하여 보면, I_ref, r_o, V_GS를 비교해볼 수 있다.
우선 I_ref는 1mA 근방임(실제로는 1.038mA)을 알 수 있고, 이 때의 V_GS는 2V 근방으로 정확히 측정하면 2.818V가 나온다. r_o를 구하기 위해서, saturation region에 들어오는 v_o=2V 이후의 데이터로 그래프를 그리고 추세선을 구해서 계산해보면 다음과 같다.
추세선의 기울기가 0.0189e-3이므로(왜냐하면 전류의 단위가 mA이기 때문이다.), 1/r_o=0.0189e-3이고 따라서 r_o?52.91kohm임을 알 수 있다.

참고 자료

Razavi, 『Fundamentals of Microelectronics』, WILEY
Sedra 외 1명, 『Microelectronic Circuits』, 5ed, OXFORD