서강대학교 전자회로 프로젝트

소개

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목차

1. (a)
1) parameter 값 계산
2) RS1 결정

1. (b)
1) VG1, VD1, VS1 확인
2) gm1, ro1 및 AM,1확인

1. (c)
1) 시뮬레이션을 통한 DC 분석 및 AC 분석
2) 오차원인 분석
3) 오차원인을 고려한 재계산
4) 시뮬레이션을 통한 DC 분석 및 AC 분석

2. (a)
1) DC BIAS에 의한 변수 확인
2) AM,1 구하기
3) 시뮬레이션을 통한 DC 분석 및 AC 분석
4) 오차원인 분석
5) bypass capacitor의 역할

2. (b)
1) parameter 값 계산
2) W2 결정
3) LD2, VD2 확인
4) 시뮬레이션을 통한 DC 분석

2. (C)
1) gm2, ro2 및 AM,2확인
2) AM,total 구하기

3.
1) 각 노드의 전압 및 증폭기 각 단의 midband gain 확인
2) Vin의 peak amplitude 확인
3) transient 시뮬레이션 결과

4. reference

본문내용

②변수를 구하는 과정에서 소수점 3째자리까지 반올림하였다.
위의 계산한 식을 보면 변수를 구할때마다 소수점 3째자리까지 반올림하여 오차가 누적되어 발생하였다. 특히 을 구하는 과정에서 0.014799가 나왔고 이를 반올림하여 0.015V로 사용하였다. 하지만 를 구할 때 을 매우 작은 전류(40uA)으로 나눠주기 때문에 이 오차가 더 극대화 되었다. 실제로 =0.014799V를 이용하여 를 계산한 결과 369.992을 얻을 수 있었고 이는 우리가 사용한 375과 1.336%의 오차를 가졌다. 따라서 오차를 최소화 하기 위해서 최종 결과만 3째자리까지 반올림하고 중간 변수들은 소수점 6째자리까지 포함하여 계산하면 이론값과 시뮬레이션 값의 오차를 줄일 수 있을 것이다.

<중 략>

∎ 오차원인을 고려하기 전의 DC 분석은 최대 0.004%, AC 분석은 0.776%의 오차율을 보인다. 오차원인인 channel length modulation과 소수점 반올림을 6째자리까지 하여 재계산한 이론값과 시뮬레이션 결과는 [표 1]의 우측과 같으며, 오차율은 DC 분석 및 AC 분석 모두 0.776% 이내로 감소한 것을 확인할 수 있다. 오차원인 고려 전 결과와 비교하면 오차율이 크게 줄었음을 알 수 있다. 이를 통해 앞에서 고려한 나머지 오차 원인들을 매우 미세한 영향을 미친다는 것을 확인 할 수 있다.

<중 략>

입력신호가 양일때는 가 음이 되기 때문에 문제가 되지 않으나 입력이 음의 신호가 들어올 때 gain이 -이기 때문에 는 +가 되고 이 값이 를 넘으면 왜곡이 생긴다. 실제로 입력이 -9.253mV일 때 으로 이 값을 넘게 되고 따라서 saturation 범위를 벗어나서 triode 영역에서 동작하게 된다. 위의 그림을 보면 B점이 일 때이고(실제로는 DC 1V를 더해야 하나 small signal만 관찰하겠다.) saturation 영역의 마지막 부분이다. 그 값보다 가 더 커질 경우 증폭률이 크게 줄어드는 것을 볼 수 있다. 따라서 위의 표 8과 같이 이론값과 시뮬레이션 값이 25.097%이나 차이나고 원래 파형에 distortion이 일어나는 것을 볼 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 위에서 정한 입력 범위 를 넘지 않은 값을 입력해 주어야 한다. 또한 를 입력 했을 때가 최대 출력이 되고 이 값은 -1.368V가 된다. 따라서 1.5 [V]를 입력했을 경우 -1.368V를 넘는 지점부터 distortion이 발생한다.

참고자료

· SEDRA/SMITH 『MICROELECTRONIC CIRCUITS』OXFORD P.355-451
· Robert L. Boylestad, Louis Nashelsky 『전자회로 10판』김수원 홍릉과학출판사 P.432-437
· 연규호 『전자회로설계』 21세기사 P.562-572
· http://blog.naver.com/beahey?Redirect=Log&logNo=90110731527
· http://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/6-012-microelectronic- devices-and-circuits-fall-2005/lecture-notes/lec9.pdf11page
· http://www.rohm.co.kr/web/korea/tr_what5