전자회로실험 공통 게이트회로의 특성 예비보고서

소개

전자회로 실험 과목의
공통 게이트회로의 특성 예비보고서입니다.
많은 도움이 되기 바랍니다.

목차

1. 실험 목적
2. Common Gate회로
3.Cascode 회로

본문내용

소신호 등가회로는 위와 같고, 따라서 입력임피던스는 MOSFET의 저항인 1/gm인데 이것은입력전류 Iin = -gmVgs이고, 입력전압 Vin = -Vgs이기 때문에 Rin = Vin/Iin = 1/gm이다.
출력임피던스 Rout = RD//ro인데 ro가 매우 크다면 무시할 수 있으므로 Rout = ro이다. 전압이득 Av = Vout/Vin = -gmVgs(RD||RL)/-Vgs = gm(RD||RL)이다.마지막으로 전류이득 Ai = RD/(RD+RL)인데 RL이 매우 작다면 Ai = 1로 전류이득이 거의 없다.

<중 략>

영역을 만드는 VDD값만 변경될 뿐 흐르는 전류 ID는 일정하다. 따라서 저항 RD는 1k옴으로 정하고, 전류 ID를 2mA로 흐르게 하기 위해서는 RS값과 VGS값만 결정하면 된다. 이때 RS값은 1k옴으로 정하고 VGS만 가지고 ID에 흐르는 전류를 2mA로 설계한다. VGS를 결정하는 방법은 두 개가 있다.
Id=Kn(Vgs ?Vt)^2
위의 공식을 사용해서 Vgs를 구하기 위해서는 Kn값과 Vt값을 알아야 한다. 저번주에 우리조가 사용한 소자의 Vt는 약 1.2V 였으며, 피스파이스에서 계산한 2N7000의 Kn은 약 30mA/V^2이었다. 따라서 이를 대입하여 Vgs를 구하면
Vgs = 1.458V

<중 략>

입력임피던스의 이론 계산값은 R3||R2 = 16.154k옴으로 위의 피스파이스 결과 16.1543옴과 동일한 결과이며, 출력임피던스의 이론 계산값은 RD = 1K옴으로, 위의 결과와 동일하다.
또한 전압이득 Av= -gm*RD = 1k * 15.5mA = -15.5배이다. 이때 gm은
gm1 = gm2 => Id/2(Vgs-Vt) = 2mA*2/(1.452 - 1.2) = 15.88mA/V
2kn(Vgs-vt) = 2*30mA/v^2(1.452 - 1.2) = 15.12mA/V
의 두 가지 방법으로 계산할 수 있으며 거의 동일하다.

참고자료

· 없음