MOSFET을 이용한 4-Resistor 2단 증폭기 설계

소개

MOSFET을 이용한 4-Resistor
2단 증폭기 설계

§ 2단 증폭기에 대해 이해하고 회로를 설계한다.
§ 주어진 조건에 맞게 회로를 설계한다.
§ 설계한 회로를 PCB기판에 구현한다.

Gain 160배 이상
Cut-off frequency 1Mhz ±200kHz
Input signal Vp–p: 100mV Sin wave
Supply voltage VDD=+15V, VSS=-15V
PCB 현장에서 배분 & 납땜

목차

1. 프로젝트목적

2. 프로젝트조건

3. 프로젝트계획

4. 관련이론
4.1. 증가형 MOSFET
4.1.1. MOSFET 구조 및 동작원리
4.1.2. 증가형 MOSFET의 전류-전압 특성
4.1.3. 비포화영역에서의 동작
4.1.4. 포화영역에서의 동작
4.1.5. 각 영역의 특성
4.1.6. 채널길이 변조효과
4.2. FET의 바이어스와 DC해석
4.2.1. MOSEFT의 바이어스
4.2.2. MOSFET의 출력특성에 동작점과 부하선의 교점
4.2.3. MOSFET가 포화영역에 있기 위한 게이트 전압의 최댓값
4.2.4. 자기 바이어스
4.2.5. MOSFET의 출력특성에 부하선과 동작점
4.3. FET의 소신호 등가회로
4.3.1. MOSFET의 소신호 파라미터
4.3.2. 드레인 저항
4.3.3. MOSFET 소신호 등가회로
5. DC/AC 해석 및 주파수 해석

5.1. DC 해석
5.2. AC 해석
5.3. 주파수 해석
6. Pspice Netlist/Simulation
6.1. Netlist
6.2. Simulation
6.2.1. 회로도
6.2.2. 시간영역 Simulation
6.2.3. 주파수영역 Simulation

7. 프로젝트결과
7.1. 패턴도
7.2. 회로
7.3. 회로 뒷면
7.4. 결과파형

8. 고찰

본문내용

설계하려는 2단증폭기의 AC등가회로는 커패시터를 모두 개방 (Open)시켜 위의 [[DC해석을 위한 커패시터 개방 설계 회로]처럼 만들 수 있다.

설계하려는 2단증폭기의 AC등가회로는 커패시터를 모두 단락 (short)시켜 위의 [2단 증폭기의 AC등가회로]처럼 만들 수 있다.
위처럼 등가회로를 만든 후 첫단의 증폭률 Av1, 둘쩃단의 증폭률 Av2를 구하면 최종 증폭률 Av를 구할 수 있다.

프로젝트 조건인 Gain 160배 이상을 만족하는 것을 볼 수 있다.
5.3. 주파수 해석 입력단에 병렬로 연결된 커패시터 값과 저항값을 구하면 Cut off Frequency를 구할 수 있다.

프로젝트 조건인 cut off frequency 1Mhz±200kHz를 만족하는 것을 볼 수 있다.

기말 텀 프로젝트 주제는 MOSFET을 이용한 4-Resistor 2단 증폭기를 주어진 조건에 맞게 설계해 보는 것이었다. 처음에는 그냥 증폭기를 구성하는 것이여서 쉬울줄만 알았는데 조건에 맞게 증폭시키는 것이 여간 어려운 것이 아니었다. 증폭비를 맞추면 Cut off 주파수가 어긋나고 Cut off 주파수를 맞추면 증폭비가 계속 어긋났고 또 설계 시뮬레이션에선 증폭값과 Cut off 주파수가 잘 맞춰줬지만 집에서 실제로 납땜하여 실험실에서 측정하여 보았을 땐 또 차이가 있어서 힘든 프로젝트였다.

참고자료

· 없음