설계 보고 설계2. CMOS OP AMP 설계

소개

아주대 전자회로실험 설계

목차

< 1. 설계부품 >

< 2. 설계 준비 사항 >

< 3. 실험 과정 및 실험 결과(실제 실험 결과를 시뮬레이션과 비교분석) >

< 4. 실험 결과에 대한 토의 및 고찰 >

< 5. 참 고 문 헌 >

본문내용

< 4. 실험 결과에 대한 토의 및 고찰 >
설계2. CMOS OP AMP 설계는 CD4007의 MOSFET소자를 사용하여 회로를 구성하고 two-stage CMOS op amp의 동작특성에 대하여 실험을 통하여 알아보았다.
설계를 진행하면서, CD4007이라는 소자 사용에 대해 잘 알지 못하여 설계가 잘 진행되지 않았다. CD4007소자는 핀이 14개가 있는 칩이으로 연결방법에 따라 최대 NMOS 3개, PMOS 3개까지 만들어 낼 수 있다. 소자의 사용법을 잘알고 응용한다면 복잡한 회로를 간단히 만드는데 효과적이라고 생각된다. 하지만 소자의 사용법에 익숙하지 않았기 때문에 소요되는 시간이 상당히 많았다.

우선 첫 번째 실험은 DC operation을 알아보는 실험이었다. 회로의 바이어스를 측정해봄으로서 각 트랜지스터가 정상작동하는지 알아보고 회로에서 bias를 점검해줄 수 있다. 모든 회로를 관찰할 때는 항상 DC bias부터 관찰하는 습관이 필요하다. 그 다음 소신호 분석을 통해 효과적인 회로 분석을 할 수 있다. 이번 설계에서도 bias관찰 후에 신호분석으로 가는 순서로 구성되어있다. 회로의 bias는 시뮬레이션 값과 측정값이 거의 동일하였다.
두 번째 실험에서는 Closed-loop 구성에 대한 증폭단 특성을 알아보는 실험이었다. 전자회로2에서 Feedback개념과 loop gain이라는 용어가 등장한다. Feedback이 입력에 영향을 주어 회로 특성에 영향을 주게 되고 loop gain이 떨어진다는 기본적인 개념정도만 알고 있다. 두 번째 실험에서는 첫 번째 실험에서보다 회로가 더욱 복잡해져서 실수를 할 여지가 많았다. 그리고 output overshoot라는 개념은 신호가 들어오면 정상적으로 들어오지 않고 약간 더 증가했다가 안정되는 부분이 생긴다. 안정되는 값과 불안정한 값 사이의 차이가 overshoot발생한다.

참고자료

· FUNDAMENTALS OF MICROELECTRONICS, RAZAVI, WILEY, 2008.
· FEEDBACK CONTROL OF DYNAMIC SYSTEMS, F.FRANKLIN, PEARSON PRENTICE HALL, 2010.
· 전자회로실험 교재, 아주대학교, 2011.