실험 12_소오스 팔로워 예비 보고서

본 내용은 " 실험 12_소오스 팔로워 예비 보고서 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.01.27

문서 내 토픽

• 1. 소오스 팔로워 증폭기

  소오스 팔로워 증폭기는 입력 신호가 게이트에 인가되고 출력 신호가 소오스에서 감지되는 공통 드레인 증폭기이다. 출력 신호가 입력 신호를 따라가기 때문에 '소오스 팔로워'라고 불린다. 소오스 팔로워는 출력 임피던스가 작아 작은 부하를 구동하는데 유리하고 전압 버퍼로 사용된다. 이 실험에서는 소오스 팔로워 회로의 동작 원리와 특성을 확인하였다.

• 2. 소오스 팔로워의 전압 이득

  소오스 팔로워의 전압 이득은 1에 가까운 값을 가진다. 저항 부하와 전류원 부하가 있는 경우 각각 식 (12.1)과 (12.2)와 같이 전압 이득을 구할 수 있다. PSpice 시뮬레이션 결과에서도 입력 신호와 출력 신호의 크기가 거의 같아 전압 이득이 1에 가까운 것을 확인할 수 있다.

• 3. 소오스 팔로워의 출력 임피던스

  소오스 팔로워의 출력 임피던스는 식 (12.3)과 같이 계산할 수 있다. 이 식에서 {1} over {g _{m}} << R _{L}인 조건이 만족되면 출력 임피던스가 매우 작음을 알 수 있다. 따라서 소오스 팔로워는 작은 부하 저항을 구동하는데 유리하고 전압 버퍼로 사용된다.

• 4. 소오스 팔로워의 입력 임피던스

  소오스 팔로워는 게이트 단자에 입력을 인가하므로, 입력 임피던스가 공통 소오스 증폭기와 같다. 실험 결과에서 입력 저항이 존재하지 않는 것을 확인할 수 있다.

• 5. 소오스 팔로워의 동작 영역

  실험 결과에서 MOSFET이 포화 영역에서 동작하는 경우 트랜스컨덕턴스 g_m, 출력 저항 r_o 등의 소신호 파라미터를 구할 수 있었다. 이를 이용하여 소신호 등가회로를 그리고 전압 이득을 계산할 수 있다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. 소오스 팔로워 증폭기

  소오스 팔로워 증폭기는 입력 신호를 그대로 출력하는 회로로, 전압 이득은 1이지만 입력 임피던스가 높고 출력 임피던스가 낮아 부하에 대한 영향을 최소화할 수 있습니다. 이를 통해 입력 신호를 효과적으로 버퍼링할 수 있습니다. 소오스 팔로워는 연산 증폭기, 버퍼 증폭기, 전압 레귤레이터 등 다양한 응용 분야에서 활용되며, 전압 이득이 필요하지 않은 경우 유용하게 사용될 수 있습니다.

• 2. 소오스 팔로워의 전압 이득

  소오스 팔로워의 전압 이득은 1입니다. 이는 입력 신호를 그대로 출력하기 때문입니다. 전압 이득이 1이라는 것은 입력 전압과 출력 전압이 동일하다는 의미입니다. 이러한 특성은 입력 신호를 그대로 전달하고자 할 때 유용합니다. 예를 들어, 센서나 다른 회로로부터 받은 신호를 버퍼링하거나 부하에 영향을 받지 않고 전달하고자 할 때 소오스 팔로워를 사용할 수 있습니다. 전압 이득이 필요하지 않은 경우에 소오스 팔로워는 효과적인 솔루션이 될 수 있습니다.

• 3. 소오스 팔로워의 출력 임피던스

  소오스 팔로워의 출력 임피던스는 매우 낮습니다. 이는 소오스 팔로워가 부하에 대한 영향을 최소화할 수 있게 해줍니다. 낮은 출력 임피던스는 부하 변화에 따른 출력 전압 변동을 줄여주어, 안정적인 출력 신호를 제공할 수 있습니다. 이러한 특성은 센서 신호 버퍼링, 전압 레귤레이터, 연산 증폭기 등 다양한 응용 분야에서 유용하게 활용될 수 있습니다. 소오스 팔로워의 낮은 출력 임피던스는 회로 설계 시 중요한 고려 사항이 됩니다.

• 4. 소오스 팔로워의 입력 임피던스

  소오스 팔로워의 입력 임피던스는 매우 높습니다. 이는 소오스 팔로워가 입력 신호에 미치는 부하 영향을 최소화할 수 있게 해줍니다. 높은 입력 임피던스는 입력 회로에 거의 부하를 주지 않아, 입력 신호를 효과적으로 버퍼링할 수 있습니다. 이러한 특성은 센서나 다른 회로로부터 신호를 받아 증폭하거나 전달할 때 유용합니다. 소오스 팔로워의 높은 입력 임피던스는 회로 설계 시 중요한 고려 사항이 되며, 입력 신호 무결성을 유지하는 데 도움이 됩니다.

• 5. 소오스 팔로워의 동작 영역

  소오스 팔로워는 입력 전압이 출력 전압보다 약간 높은 경우에 동작합니다. 이는 소오스 팔로워가 공통 소스 증폭기와 달리 전압 이득이 1이기 때문입니다. 소오스 팔로워의 동작 영역은 입력 전압이 출력 전압보다 약간 높은 범위에 있습니다. 이 범위를 벗어나면 소오스 팔로워가 정상적으로 동작하지 않습니다. 따라서 소오스 팔로워를 설계할 때는 입력 전압과 출력 전압의 관계를 고려해야 합니다. 적절한 동작 영역을 설정하여 안정적인 동작을 보장할 수 있습니다.