전자회로실험 예비 - 12. MOSFET 차동 증폭기

목차

1. 실험 목적

2. 예비 실험
1) 문턱전압과 k 값의 대칭 검증
2) Current mirror(전류 미러)
3) 차동증폭기

3. 실험 순서

본문내용

본장의 기본 목적은 차동증폭기(differential amplifier)의 특성을 측정하는 것이다. 이 증폭기는 서로 대칭되는 MOSFET들을 차등 쌍으로 구성할 때 나타나는 특징을 이용하는 회로로써 집적회로에서 중요한 위치를 차지하고 있다.차등증폭기의 차동모드와 공통모드 특성에 대한 이해
전류 미러를 차등증폭기의 전류 소스로 이용에 대한 이해전류 미러를 능동부하로 사용하여 차등증폭기의 이득을 증가시키는 회로에 응용할 수 있도록 학습능력을 부여함

<중 략>

<그림 12.3>과 같은 회로를 구성한다. 비록 이 회로의 입력은 비교입력을 사용하지만 접압 소오스의 한 단(single-ended) 전압을 입력으로 사용한다. 따라서, 차동증폭기의 한 입력은 접지되어 있으며 다른 하나는 주파수 발생기의 출력에 의해 구동된다. 차동증폭기는 입력의 DC 전압범위를 설정하는데 특별한 회로나 작업이 필요없이 전류 소오스에 의해 구동되기 때문에 입력은 공통모드의 입력전압이 폭넓은 범위를 지탱할 수 있다.

<중 략>

위 그림은 아래에서부터 입력신호 한 단의 출력신호 그리고 최종 차동출력 신호를 나타낸 것이다. 입력 신호는 10mV를 인가하였고 한 단마다 10배 증폭이 되어서 결국 최종 차동증폭된 신호는 20배 증폭된 200mV가 출력되었다.

<중 략>

소신호의 크기(amplitude)를 증가시키면 출력이 이득의 예상 최대값을 나타내지 못하고 파형이 잘리는 clipping 현상을 관찰하게 된다. Clipping이 일어날 때의 +, -전압의 변위폭을 측정하고 이때의 입력 전압의 크기를 측정하시오.

<중 략>

실험에서는 함수발생기에서 그때그때마다 전압레버를 통해 전압을 스윕하면서 파형을 관찰 할 수있지만 PSPICE에서는 삼각파의 진폭을 마음대로 바꿀수 없기 때문에 입력신호에 DC전압원을 넣어주고 그것을 DC Sweep을 이용해서 –2V에서 2V까지 세밀하게 스위핑 하였다. 그 결과 차동신호는 약 –335mV에서부터 343mV의 입력범위에서 증폭이 됨을 알 수 있고 그 변위 폭은 대략 10V이다.

참고자료

· 없음