아주대학교 전자회로실험/전회실/ 실험7 Output Stage 회로 예비보고서

목차

1. 실험 목적
2. 실험 도구 및 소자
3. 실험 이론
4. 실험 과정 및 예상 결과
5. Pspice Simulation 및 예상 결과와의 비교
6. 참고 문헌

본문내용

실험 목적
본 실험에서는 Output Stage 회로를 다룬다. 이전까지의 실험들은 회로의 특성 확인이 목적이었다면, 본 실험은 이전까지의 실험에서 뽑아낸 Output을 어떤 형태의 출력으로 Load나 다음 단의 회로에 전달하는지 확인하는 것에 목적을 둔다. 본 실험 이후 본격적으로 회로를 설계하여 출력 결과를 분석하게 되는데 본 실험을 통해 원하는 출력 생성을 위한 청사진이나 포괄적인 시각을 기를 수 있을 것이다.

Class – A Stage 회로
일반적으로 Output Stage는 다단 증폭기의 마지막단에 연결하여 Load나 이어지는 회로에 Output을 전달하는 역할을 한다. 이러한 Output Stage 중 Class-A는 선형성이 두드러진다. 입력과 출력이 일관성을 띤다.
상단의 Q1 소자를 보면 Base 단자에 입력이 인가되고 Emitter 단에서 출력을 확인하는 Emitter follower 증폭기임을 확인할 수 있다. Emitter Follower가 기능을 수행하기 위해선 당연하게도 소자가 Forward Active Region에서 작동하기 위한 Bias가 필요하다. 이 역할을 하는 것이 하단의 npn 소자이다. Bjt – 전류원 등가 치환 (npn – GND / VDD - pnp)을 생각하면 이 소자는 전류원처럼 생각할 수 있기 때문이다. 이어서 해당 Bjt의 에미터와 Base는 –5V에 연결된 같은 노드 전압을 공유하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 다이오드가 ON 상태가 되면 BJT 또한 ON이 되게 되는데, 해당 회로 구성상 다이오드는 반드시 ‘ON’ 상태가 된다. Emitter Follower를 가능하게 한다는 것이다. 다만 이러한 DC – Bias는 회로의 Efficiency를 떨어트리는 단점도 있다.
결과적으로 보통 10에서 20% 정도의 증폭률을 보이는 Class-A는 소자는 높은 전압에서는 높은 효율이 필요하기 때문에 낮은 효율에서 사용한다.

참고 자료

아주대학교 전자회로실험 강의 노트 (2021)
Behzad Razavi, 김철우 외 6인 공역, 『마이크로전자회로』, 제 2판, 2009
방성완, 『알기쉬운 회로이론』, 제 1판, 2016, p278-301
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