[A+] 중앙대학교 전자회로 설계실습 예비보고서 8. MOSFET Current Mirror 설계

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문서 내 토픽

• 1. 단일 Current Mirror 설계

  이 섹션에서는 단일 Current Mirror 회로를 설계하는 방법에 대해 설명합니다. 주요 내용은 다음과 같습니다: (A) 2N7000 MOSFET의 데이터시트를 참고하여 (1/2)μ'(W/L)을 계산합니다. (B) IREF = 10 mA인 전류원을 설계하기 위해 필요한 VGS와 W/L 값을 구합니다. (C) MOSFET이 포화 영역에서 동작하기 위한 조건을 설명하고, VDS의 최대값을 계산합니다. (D) 10 mA 전류원을 OrCAD로 설계하여 회로도를 제출합니다. (E) PSPICE 시뮬레이션을 수행하고 결과를 표에 작성합니다. (F) 전류원의 출력 저항 Ro를 측정하는 방법을 설명합니다.

• 2. Cascode Current Mirror 설계

  이 섹션에서는 Cascode Current Mirror 회로를 설계하는 방법에 대해 설명합니다. 주요 내용은 다음과 같습니다: (A) IREF = 10 mA인 Cascode 전류원을 설계하기 위해 필요한 VGS1, VGS2와 W/L 값을 구합니다. (B) 10 mA Cascode 전류원을 OrCAD로 설계하여 회로도를 제출합니다. (C) PSPICE 시뮬레이션을 수행하고 결과를 표에 작성합니다.

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• 1. 단일 Current Mirror 설계

  단일 Current Mirror는 가장 기본적인 전류 미러 회로로, 입력 전류를 복사하여 출력 전류를 생성하는 역할을 합니다. 이는 전류 증폭, 전류 분배, 전류 복사 등의 다양한 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 단일 Current Mirror의 설계 시 고려해야 할 주요 사항은 입력 전류와 출력 전류의 비율을 결정하는 트랜지스터 크기 비율, 전압 강하, 출력 저항 등입니다. 이러한 요소들을 적절히 설계하여 정확한 전류 복사와 안정적인 동작을 보장할 수 있습니다. 또한 단일 Current Mirror는 구조가 간단하여 집적도가 높고 전력 소모가 낮은 장점이 있어 저전력 회로 설계에 유용하게 활용될 수 있습니다.

• 2. Cascode Current Mirror 설계

  Cascode Current Mirror는 단일 Current Mirror의 단점을 보완하기 위해 개발된 회로 구조입니다. Cascode 구조를 통해 출력 저항을 높여 출력 전압 변동을 줄이고, 입력 전류와 출력 전류의 관계를 더욱 정확하게 유지할 수 있습니다. 이를 통해 단일 Current Mirror에 비해 더 나은 전류 복사 정확도와 출력 저항 특성을 얻을 수 있습니다. 하지만 Cascode Current Mirror는 단일 Current Mirror에 비해 회로가 복잡하고 전압 강하가 크다는 단점이 있습니다. 따라서 응용 분야와 요구 사항에 따라 단일 Current Mirror와 Cascode Current Mirror 중 적절한 회로를 선택하여 설계해야 합니다.