증폭기의 주파수 응답 특성

문서 내 토픽

• 1. 공통 소스 증폭기의 주파수 응답 특성

  공통 소스 증폭기의 입력-출력에 원하는 DC 전압 및 전압 이득이 나오게 하기 위해 DC 전류와 전류를 결정하여 회로를 구성했습니다. 입력 신호의 주파수를 변화시키면서 전압 이득의 변화를 측정하여 보드 선도를 그렸고, 이를 통해 3dB 대역폭을 구했습니다. 또한 이득 대역폭 곱을 계산하고, 이를 증가시키기 위한 방안으로 회로를 closed loop로 만드는 것을 제안했습니다.

• 2. 공통 소스 증폭기의 소신호 등가 모델

  그림 [18-5]의 실험회로를 소신호 등가 모델을 사용하여 등가회로로 표현하고, 입력단에서 바라본 회로의 입력 저항, 출력단에서 바라본 회로의 출력 저항, 게이트-드레인 간 전압이득, 전체 전압 이득을 계산했습니다. 또한 입력 저항과 출력 저항을 직접 측정할 수 있는 방법을 설명했습니다.

• 3. 공통 소스 증폭기의 설계 및 시뮬레이션

  10kHz의 0.01 정현파를 입력 전압으로 인가했을 때, 왜곡이 없는 최소 0.1 정현파를 얻는 공통 소스 증폭기를 설계했습니다. 수식을 통한 계산과 더불어 Pspice 등의 모의실험 툴을 이용해서 검증했습니다. 또한 실험 17에서 제작한 공통 소스 증폭기를 Pspice를 이용하여 주파수 응답 특성을 분석하고, 이득 대역폭 곱을 계산했습니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. 공통 소스 증폭기의 주파수 응답 특성

  공통 소스 증폭기의 주파수 응답 특성은 매우 중요한 설계 고려 사항입니다. 이 증폭기는 낮은 입력 임피던스와 높은 출력 임피던스를 가지고 있어, 주파수 응답에 큰 영향을 미칩니다. 특히 고주파 대역에서는 기생 커패시턴스로 인해 게인이 감소하는 문제가 발생할 수 있습니다. 이를 해결하기 위해서는 적절한 바이어스 회로 설계와 함께 피드백 네트워크 구현이 필요합니다. 또한 부하 임피던스 변화에 따른 주파수 응답 변화도 고려해야 합니다. 이를 통해 원하는 주파수 대역에서 안정적인 게인과 위상 특성을 얻을 수 있습니다.

• 2. 공통 소스 증폭기의 소신호 등가 모델

  공통 소스 증폭기의 소신호 등가 모델은 회로 분석과 설계에 매우 중요합니다. 이 모델은 트랜지스터의 특성을 잘 반영하여 증폭기의 이득, 입출력 임피던스, 주파수 응답 등을 정확하게 예측할 수 있습니다. 특히 트랜지스터의 게이트-소스 커패시턴스와 드레인-소스 커패시턴스는 고주파 특성에 큰 영향을 미치므로, 이를 고려한 모델링이 필요합니다. 또한 바이어스 회로와 피드백 네트워크도 등가 모델에 포함되어야 합니다. 이를 통해 실제 회로 동작을 잘 예측할 수 있으며, 효과적인 설계와 시뮬레이션이 가능해집니다.

• 3. 공통 소스 증폭기의 설계 및 시뮬레이션

  공통 소스 증폭기의 설계 및 시뮬레이션은 매우 중요한 과정입니다. 이 증폭기는 다양한 설계 변수와 제약 조건을 고려해야 하므로, 체계적인 설계 절차와 시뮬레이션이 필요합니다. 먼저 원하는 성능 지표를 설정하고, 이를 만족하는 회로 토폴로지와 소자 값을 선정해야 합니다. 이때 트랜지스터의 특성, 바이어스 회로, 피드백 네트워크 등을 종합적으로 고려해야 합니다. 그 다음으로 시뮬레이션을 통해 설계 결과를 검증하고, 필요에 따라 설계를 반복적으로 수정해야 합니다. 이 과정에서 주파수 응답, 이득, 입출력 임피던스, 안정성 등 다양