BJT로 구성한 4단 차동 증폭기 (Multistage Differential Amplifer)

소개글

① 실제 회로에서 사용되는 다단 증폭기 설계 및 특성 측정을 통하여 실제의 증폭기 회로 설계 및 측정 능력을 배양한다. 특히 여러 단 증폭기의 설계에 필수적인 증폭기 단 사이의 연결 방법에 대하여 다룬다.
② BJT 다단 증폭기 회로의 응용 능력을 배양한다.

목차

목차
1. 소개 (INTRODUCTION) 2

2. 회로 분석 (ANALYSIS) 3

3. 모의실험 (SIMULATION) 7

4. 회로설계 및 결과 (CIRCUIT DESIGN & RESULT) 12

5. 고찰 및 마무리 (CONCLUSION) 19

본문내용

1. 소개 (Introduction)
(1) 실험 목적
① 실제 회로에서 사용되는 다단 증폭기 설계 및 특성 측정을 통기 회로 설계 및 측정 능력을 배양한다. 특히 여러 단 증폭기의 설계에 필수적인 증폭기 단 사이의 연결 방법에 대하여 다룬다.
② BJT 다단 증폭기 회로의 응용 능력을 배양한다.
(2) 실험을 위한 필수 배경 이론 및 개념
다단 증폭기란 여러개의 트랜지스터 증폭회로를 직렬로 연결하여 출력 전압이 곱으로 증폭되는 회로를 말한다. 한 증폭회로의 출력은 다음 증폭회로의 입력으로 작용하는 과정을 통하여 계속적으로 출력이 증폭되는 효과를 얻을 수 있다.
설계 과정에서 증폭회로의 출력단과 다음 증폭회로의 입력단의 연결을 직접 선으로 간편하게 연결할 수 있지만 이러한 경우에 전원소스나 온도의 영향으로 인한 변화가 출력신호의 직접적인 영향을 미치게 된다. 이러한 문제를 는 DC 신호에 대하여는 open-circuit처럼 작동하고 AC 신호에 대하여는 short-circuit처럼 작동하는 capacitor를 사용하는 회로를 구성함으로써 문제를 해결할 수 있다. 구성된 회로는 높은 주파수의 신호는 통과시키지 않고 낮은 주파수의 신호만 통과하게 하므로 결과적으로 바이어스 전압의 변환을 없앨 수 있게 된다.
이번 프로젝트에서는 4개의 단으로 구성된 bipolar Op amp를 설계하고 다단 증폭기 특성을 알아보는 것이다.
2. 회로 분석 (Analysis)
(1) 프로젝트에 사용된 전체 회로 구성도
1단계계
2단계계
3단계계
4단계계
전류 거울
다단증폭단
차동입력
(2) 다단 증폭기의 단계별 구조 분석
① 차동 입력단 (Differential Signal)
차동 입력단은 신호를 받아 진폭을 절반으로 떨어뜨린 후 하나만 반전시켜 위상이 180도 차이가 나는 두 신호를 출력(전체회로의 입력)으로 내보낸다. 두 출력단자에 인가되는 전압은 공통모드 전압 (Common-Mode Voltage) 차이가 나는 신호를 차동신호 (Differential Signal) 이라고 한다. 전체 차동증폭회로에서는 공통모드 전압에 둔감하고 차동신호에 민감하여 결국 원래 입력 신호(차 신호)를 증폭한다.

참고 자료

없음