[A+] 전자회로설계실습 4차 결과보고서

목차

1. 요약
2. 설계실습내용 및 분석
3. 결론

본문내용

1. 요약
V_DS=5V로 고정하고, Source를 ground, V_GS를 1.0V 부터 0.1V 씩 증가시키면서 I_D가 130mA가 될 때까지 측정하였다. 전류가 흐르기 시작한 V_T는 2.2V로 측정되었다. V_T는 2N7000의 data sheet에서 Typical Value가 2.1V로 명시되어 있으므로 거의 정확하였다. 측정한 값을 통해 iD-vGS 특성곡선으로 나타내고, V_GS가 증가함에 따라 I_D가 증가하는 것을 확인하였다. linear한 영역으로 bias해서 사용한다면 Amplifier로 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다. V_OV=0.6V인 경우에 kn=396.72 mA/V^2, gm=409.998  mS를 구할 수 있었다. Simulation값을 이용한 k_n=396.72 mA/V^2, g_m =238.03 mS와는  |(396.72 - 683.33)/(396.72 )×100|= 72.2 %의 오차율을 보였다. Simulation값과 비교했을 때 I _D 의 값이 매우 크게 나와 k_n의 값의 오차가 큰 것을 알 수 있다. Simulation값이 Ideal한 이유도 있지만, 이번 실험에서 측정 장비 이상으로 제대로 된 결과를 관찰할 수 없었기 때문으로 추측된다.
V_GS를 각각 2.7V, 2.8V, 2.9V로 고정시키고, V_DS 값이 증가할 때 I_D의 변화를 측정하고 이를 iD-vDS 특성곡선으로 나타냈다. 이론적으로는 I _D가 계속 증가하여야 하지만, 실험 결과에서는 V_DS=3V 이후 다시 감소하는 모습을 보인다. 실험 계측 장비의 문제로 인해 알 수 없는 오차가 발생한 것으로 추측된다. V_DS값이 V_OV보다 커지는 순간 이후 I_D값의 변화폭이 둔화되고 이때부터 saturation region이란 것을 관찰하였다. 또한 channel length modulation에 의해 ideal하게 saturation되지 않고 특정한 기울기를 가지는 것을 확인하고, 기울기의 역수인 ro=57.14 Ω를 구하였다.

2. 설계실습내용 및 분석
2.1 MOSFET 회로의 제작 및 측정

(A) 그림 1의 회로를 제작하여라. 이때, R_G = 1 k Ω 로 설정한다. 또한, DC Power Supply를 회로에 연결 전에 V_G  = 0V , V_( D)  = 5V로 조정 후 Output OFF 후에 연결한다.

참고자료

· 없음