(22년) 중앙대학교 전자전기공학부 전자회로설계실습 예비보고서 8. MOSFET Current Mirror 설계

문서 내 토픽

• 1. 단일 Current Mirror 설계

  설계실습 8. MOSFET Current Mirror 설계 목적: N-Type MOSFET을 이용하여 특정 Reference 전류가 흐를 수 있는 단일 Current Mirror와 Cascode Current Mirror를 설계 및 측정하여, Current Mirror를 이용한 전류원의 전기적 특성을 이해한다. 단일 Current Mirror 설계에서는 2N7000 MOSFET을 이용하여 Vcc=VDD=10V, IREF=10mA인 전류원을 설계하고, PSPICE 시뮬레이션을 통해 전압, 전류 값을 확인한다. 또한 전류원의 출력저항 RO를 구하는 방법을 설명한다.

• 2. Cascode Current Mirror 설계

  Cascode Current Mirror 설계에서는 IREF=10mA인 Cascode 전류원을 설계하기 위해 M2와 M4의 VGS를 구하고, R1의 값을 계산한다. 또한 OrCAD로 Cascode 전류원을 설계하고 PSPICE 시뮬레이션을 통해 전압, 전류 값을 확인한다.

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• 1. 단일 Current Mirror 설계

  단일 Current Mirror 설계는 간단하고 효율적인 전류 복사 회로입니다. 이 회로는 입력 전류를 출력 전류로 복사하여 다양한 전자 회로에서 널리 사용됩니다. 단일 Current Mirror는 낮은 입력 임피던스, 높은 출력 임피던스, 그리고 비교적 간단한 구조로 인해 널리 사용되고 있습니다. 하지만 전류 복사 정확도가 낮고 전압 변동에 민감한 단점이 있습니다. 이러한 단점을 보완하기 위해 Cascode Current Mirror와 같은 개선된 회로가 개발되었습니다.

• 2. Cascode Current Mirror 설계

  Cascode Current Mirror 설계는 단일 Current Mirror의 단점을 보완한 회로입니다. Cascode 구조를 사용하여 출력 임피던스를 높이고 전압 변동에 대한 민감도를 낮출 수 있습니다. 이를 통해 전류 복사 정확도를 향상시킬 수 있습니다. Cascode Current Mirror는 단일 Current Mirror에 비해 구조가 복잡하지만, 고성능 전자 회로에서 널리 사용됩니다. 특히 고주파 회로, 고정밀 회로, 그리고 전압 변동이 큰 환경에서 유용하게 사용될 수 있습니다. 단, Cascode 구조로 인해 전압 헤드룸이 감소하는 단점이 있어 이를 고려해야 합니다.