전자공학실험 20장 차동 증폭기 기초 실험 A+ 예비보고서

문서 내 토픽

1. 전력 증폭기

전력 증폭기(power amplifier)는 작은 입력 전력을 증폭하여 큰 출력 전력을 얻기 위해 사용되며, 동작 조건에 따라서 A, B, AB급 등으로 구분된다. 소신호 증폭기보다는 더욱 더 큰 신호 조건에서 사용되는 전력 증폭기는 시스템의 출력단으로 사용되는 경우가 많다. 이 실험에서는 BJT를 사용한 A, B, AB급 전력 증폭기의 기본 동작 원리와 전력 이득 및 효율을 살펴보고, 기본적인 측정을 통해 이를 검증하고자 한다.
2. 전류 거울

능동 부하와 전류 거울집적회로를 설계할 때 일정한 전류원(constant DC current source 또는 reference current)이 가장 기본적인 요소가 되는데, 전류원이 필요한 곳마다 저항을 사용하여 회로를 설계하면 신뢰성이 저항의 정확도에 따라 결정된다. 따라서 수동 부하 저항을 사용하여 집적회로를 설계하기보다는 능동 부하 회로를 이용하는 것이 좋다. 이러한 방법의 장점은 값이 정확한 저항 한 개를 회로 외부에 위치시키고, 이 저항에 흐르는 전류를 능동 회로로 사용하여 조정할 수 있다는 점이다. 이같은 능동 부하 중에서 전류 거울에 대하여 살펴보자.
3. 차동 증폭기

두 개의 동일한 규격의 MOSFET에 대하여 각 MOSFET의 두 소오스(source)를 서로 연결하여 정전류원으로 바이어스한다. 각 MOSFET의 드레인은 저항을 통하여 정전압원으로 연결된다. 이러한 구성이 기본적인 MOSFET 차동 쌍 구조로서 [그림 20-3]에 나타낸 회로와 같다. MOSFET 차동 증폭 회로를 구성하기 위해 우선 필요한 것은 각각의 MOSFET이 허용할 수 있는 공통 모드 입력(common-mode input) 전압의 범위를 구하는 일이다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 전력 증폭기

전력 증폭기는 전자 회로에서 매우 중요한 역할을 합니다. 입력 신호를 증폭하여 출력 신호의 전력을 높여주는 기능을 수행하죠. 이를 통해 작은 신호를 큰 신호로 변환할 수 있어 다양한 응용 분야에서 활용됩니다. 전력 증폭기의 설계 시 고려해야 할 사항으로는 효율, 선형성, 안정성 등이 있습니다. 효율적인 전력 증폭기 설계를 위해서는 이러한 요소들을 균형있게 고려해야 합니다. 또한 전력 증폭기의 성능은 응용 분야에 따라 달라질 수 있기 때문에 목적에 맞는 최적의 설계가 필요합니다.
2. 전류 거울

전류 거울은 전자 회로에서 중요한 기능을 하는 회로 블록입니다. 입력 전류를 감지하여 이와 동일한 전류를 출력으로 제공하는 역할을 합니다. 이를 통해 전류 신호를 복제하거나 증폭할 수 있죠. 전류 거울의 주요 특성으로는 높은 입력 임피던스, 낮은 출력 임피던스, 우수한 전류 복제 정확도 등이 있습니다. 이러한 특성 덕분에 전류 거울은 전류 구동 회로, 전류 센싱 회로, 전류 미러링 회로 등 다양한 응용 분야에서 활용됩니다. 전류 거울 설계 시 고려해야 할 사항으로는 전류 복제 정확도, 전압 강하, 전력 소모 등이 있습니다.
3. 차동 증폭기

차동 증폭기는 전자 회로에서 매우 중요한 회로 블록입니다. 두 개의 입력 신호 간의 차이를 증폭하여 출력으로 제공하는 역할을 합니다. 이를 통해 작은 신호를 큰 신호로 변환할 수 있죠. 차동 증폭기의 주요 특성으로는 높은 입력 임피던스, 낮은 출력 임피던스, 우수한 공통 모드 제거비 등이 있습니다. 이러한 특성 덕분에 차동 증폭기는 아날로그 회로, 센서 회로, 통신 회로 등 다양한 응용 분야에서 활용됩니다. 차동 증폭기 설계 시 고려해야 할 사항으로는 이득, 대역폭, 잡음, 오프셋 전압 등이 있습니다.