전자회로실험 A+ 14주차 결과보고서(Current Mirror)

문서 내 토픽

1. NMOS Current Mirror

NMOS Current Mirror 회로를 구성하고 입력 전류와 출력 전류를 측정하여 전류 전달 비율을 계산했습니다. 또한 저항을 단락시키면서 노드 D의 전압과 전류를 측정하여 출력 저항을 계산했습니다.
2. Cascode Current Mirror

Cascode Current Mirror 회로를 구성하고 입력 전류와 출력 전류를 측정하여 전류 전달 비율을 계산했습니다. 또한 저항을 단락시키면서 노드 D의 전압과 전류 변화를 측정하여 출력 저항을 계산했습니다.
3. Wilson Current Mirror

Wilson Current Mirror 회로를 구성하고 입력 전류와 출력 전류를 측정하여 전류 전달 비율을 계산했습니다. 또한 저항을 단락시키면서 노드 D의 전압과 전류 변화를 측정하여 출력 저항을 계산했습니다.
4. Current Mirror 특성

Current Mirror는 일정한 전류를 공급하기 위해 사용되며, MOSFET을 이용하여 구성할 수 있습니다. NMOS Current Mirror, Cascode Current Mirror, Wilson Current Mirror 등 다양한 형태의 Current Mirror 회로가 있으며, 각각의 장단점이 있습니다. 실험 결과를 통해 각 회로의 전류 전달 비율과 출력 저항 특성을 확인할 수 있었습니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. NMOS Current Mirror

NMOS Current Mirror는 간단한 구조와 높은 정확성으로 널리 사용되는 전류 미러 회로입니다. 두 개의 NMOS 트랜지스터를 사용하여 기준 전류를 복사하는 방식으로 동작하며, 입력 전류와 출력 전류의 비율을 조절할 수 있습니다. 이를 통해 전류 증폭, 전류 분배, 전류 복사 등의 기능을 수행할 수 있습니다. NMOS Current Mirror는 저전압 및 저전력 회로 설계에 적합하며, 특히 아날로그 회로와 혼합 신호 회로에서 널리 사용됩니다. 하지만 입력 전압과 출력 전압의 차이가 작아야 하는 제한이 있으며, 트랜지스터 특성 변화에 따른 오차가 발생할 수 있습니다. 이러한 단점을 보완하기 위해 Cascode Current Mirror와 Wilson Current Mirror 등의 개선된 전류 미러 회로가 개발되었습니다.
2. Cascode Current Mirror

Cascode Current Mirror는 NMOS Current Mirror의 단점을 보완하기 위해 개발된 전류 미러 회로입니다. Cascode 구조를 사용하여 입력 전압과 출력 전압의 차이를 증가시킴으로써 출력 저항을 높이고, 전압 변동에 대한 영향을 줄일 수 있습니다. 이를 통해 NMOS Current Mirror에 비해 더 나은 전류 복사 정확도와 출력 저항 특성을 얻을 수 있습니다. Cascode Current Mirror는 고성능 아날로그 회로, 고주파 증폭기, 전압 조절기 등에 널리 사용됩니다. 하지만 추가적인 트랜지스터로 인해 회로가 복잡해지고 전력 소모가 증가하는 단점이 있습니다. 따라서 응용 분야와 요구 사항에 따라 NMOS Current Mirror와 Cascode Current Mirror 중 적절한 회로를 선택해야 합니다.
3. Wilson Current Mirror

Wilson Current Mirror는 NMOS Current Mirror와 Cascode Current Mirror의 단점을 보완하기 위해 개발된 전류 미러 회로입니다. Wilson Current Mirror는 세 개의 트랜지스터를 사용하여 입력 전압과 출력 전압의 차이를 증가시키고, 트랜지스터 특성 변화에 따른 오차를 줄일 수 있습니다. 이를 통해 NMOS Current Mirror와 Cascode Current Mirror에 비해 더 나은 전류 복사 정확도와 출력 저항 특성을 얻을 수 있습니다. Wilson Current Mirror는 고정밀 아날로그 회로, 전압 조절기, 전류 센싱 회로 등에 널리 사용됩니다. 하지만 추가적인 트랜지스터로 인해 회로가 복잡해지고 전력 소모가 증가하는 단점이 있습니다. 따라서 응용 분야와 요구 사항에 따라 NMOS Current Mirror, Cascode Current Mirror, Wilson Current Mirror 중 적절한 회로를 선택해야 합니다.
4. Current Mirror 특성

Current Mirror는 전류 증폭, 전류 분배, 전류 복사 등의 기능을 수행하는 중요한 아날로그 회로 블록입니다. Current Mirror의 주요 특성으로는 전류 복사 정확도, 출력 저항, 입력 전압 범위, 전압 변동 특성, 온도 변화 특성 등이 있습니다. 전류 복사 정확도는 입력 전류와 출력 전류의 비율이 얼마나 정확한지를 나타내며, 출력 저항은 출력 전압 변화에 대한 출력 전류 변화율을 의미합니다. 입력 전압 범위는 Current Mirror가 정상적으로 동작할 수 있는 입력 전압 범위를 나타내며, 전압 변동 특성과 온도 변화 특성은 외부 환경 변화에 대한 Current Mirror의 안정성을 나타냅니다. 이러한 Current Mirror의 특성은 응용 분야와 요구 사항에 따라 적절한 Current Mirror 회로를 선택하는 데 중요한 고려 사항이 됩니다.