[A+] 중앙대학교 아날로그및디지털회로설계실습 1차 결과보고서

목차

1. 요약
2. 설계실습내용 및 분석
3. 결론

본문내용

요약
NMOS를 이용하여 단일 Current Mirror와 Cascode Current Mirror를 직접 설계한 뒤에 DMM을 사용하여 설계한 회로의 V_GS , V _DS , I _REF , I_O 를 측정 및 기록하였다.
각 실험에서 I _REF=10 mA가 되도록 R _1 의 값을 조절하였다.
단일 Current Mirror의 I _REF는 0.6%의 오차가 발생했고 10mA에 근접하여 R _1을 조절하지 않았다. Cascode Current Mirror에서 I _REF는 4.1%의 오차가 발생했고 R_1 의 값을 510.2Ω로 조절하여 0.4%의 오차가 발생했다.
또한, 각 실험에서 △V _(O  )가 1 V가 되도록 R_L을 조절하였다.
단일 Current Mirror에서 처음 I _O의 값은 I _O = (V _CC  - V _DS1)/(R _L ) = (10V - 5.31V)/(499.1 Ω)=9.94 mA이고,
R _L  조정 후의 I _O 의 값은 I _O  = (V _CC  - V _( O))/(R _L ) = (10V - 4.308V)/(626 Ω)=9.093 mA였다.
Cascode Current Mirror의 R _1 조정 후 처음 I  _O 의 값은 I_REF=(V_DD-V_D4)/R_1 =(10V-4.921V)/(510.2Ω)=9.960mA이고,
R _L  조정 후의 I _O 의 값은 I _O  = (V _CC  - V _( O))/(R _L ) = (10V -4.248V)/586Ω≃9.816 mA였다.
R_L의 값을 조절하여 V _(O  )의 값을 변화시키고 I  _O 을 구하여 R_O≡(∆V_O)/(∆I_O ) 의 값을 계산하였다.
측정한 결과를 통해 단일 Current Mirror의 출력 저항 R_O≡(∆V_O)/(∆I_O ) =(5.31V -4.308V)/(9.94mA - 9.093mA) ≃1.183k Ω와
Cascode Current Mirror의 출력 저항 R_O≡(∆V_O)/(∆I_O ) =(5.248V -4.248V)/(9.816mA - 9.512 mA) ≃3.289kΩ을 구하였다.
단일 Current Mirror의 출력저항에 비해 Cascode Current Mirror의 출력저항 R_O 의 값이 증가함을 실험적으로 확인할 수 있었다. 이를 통해 Current Mirror를 이용한 전류원의 전기적 특성을 이해할 수 있었다. 측정 방법, 환경에 따른 각각의 측정값들에 대한 오차가 존재하였지만, 작은 오차였으므로, 성공적인 실험이었다고 할 수 있다.

참고 자료

없음