[전자회로1] 공통 소스 증폭기의 설계

소개

1. 서 론
1) MOSFET 설명
Bipolar Junction Transistor의 동작원리는 Base와 Emitter간에 순방향이 인가될 때 Emitter에서 방출된 전자 또는 정공이 base를 minority carrier로써 지나서 Collector로 넘어가는 것으로 base의 전압을 이용하여 Emitter에서 방출되는 전자 또는 정공의 수를 조절하게 된다. 이런 BJT와 대응되는 Transistor가 MOSFET으로 BJT의 Emitter, base, collector 단자에 대응되는 Source, Gate, Drain 단자가 있다. 따라서 BJT에서 Base를 이용하여 Emitter와 Collector간에 흐르는 전류의 크기를 조절하듯이 MOSFET에서는 Gate를 이용하여 Drain과 Source사이에 흐르는 전류를 조절하게 된다.
MOSFET과 BJT의 큰 차이점은 BJT의 Base에는 전류가 흐르는 반면에 MOSFET의 Gate에는 전류가 흐르지 않는다는 것이다. MOSFET는 기본적으로 Capacitor 원리를 이용한다고 생각하면 된다.

목차

1. 서 론
2. 사용할 FET 소자에 대한 특성분석
3. 이론적인 설계과정
4. CAD 도구(OrCAD-SPICE)를 이용한 설계과정
5. 설계의 결과 및 결론

본문내용

2) MOSFET의 동작원리 및 Parameter
MOSFET 소자의 가장 큰 특징은 전압을 이용하여 절연체인 산화막 밑의 반도체의 Type을 바꾸어 동작시킨다는 것이다. 즉, NMOS에서는 p-type을 n-type으로 PMOS에서는 p-type을 n-type으로 Gate 전압에 따라 바뀌게 되는 것이다.
MOSFET 소자는 위에서 설명되었듯이 Gate의 전압을 조절함으로써 Drain과 Source사이에 흐르는 전류를 조절하게 되며, Gate 밑에는 절연체인 산화막이 있으므로 Gate에 전압을 인가하여도 Gate 전류는 흐르지 않게 된다.


NMOSFET
PMOSFET


MOSFET에서는 Gate에 일정한 전압이상을 가해야만 Drain 전류가 흐르기 시작하는데 이 전압을 Threshold voltage, 라고 한다. Threshold voltage를 다시 설명하면 Gate에 전압을 Threshold voltage만큼 인가했을 때 산화막 밑의 Minority carrier의 농도가 N-Well의 농도와 같아지게 된다. MOSFET의 동작 영역은 Drain-Source간 전압, 와 Gate-Source간 전압, 의 크기 차이에 따라 Linear 영역과 Saturation 영역으로 나누어진다. 즉, 가 – 보다 큰 경우를 Saturation 이라 하고 가 – 보다 작은 경우를 Linear 영역이라 한다.


Saturation region에서 이론적으로는 Drain 전류가 Drain-Source간 전압에 무관해야 하지만 BJT의 Base width modulation현상과 비슷하게 MOSFET에서는

참고자료

· 없음