차동증폭기와 능동부하 실험 보고서

소개

차동증폭기와 능동부하에 대해 배경이론에서부터 수식적으로 증명을 하였으며 이를 통해 회로상에서 시뮬레이션한 결과를 통해 작성한 보고서 입니다. 분량이 많아 보고서용으로 많은 도움이 될 겁니다. 제가 A+받은 자료입니다.

목차

- 배경이론
- 차동 증폭기
- 신호 동작 모드
- 동상 이득(Common-Mode gain)
- 집적회로(IC)에서 전류미러(current mirror)나 active load가 저항대신 바이어스 회로나 부하로 사용되는 이유는?
- 차동 증폭기에서 차동 이득(differential gain)과 공통 모드 이득(common mode gain), CMRR(common mode rejection ratio)이란? 또, 보통의 차동 증폭기에서 그 값들의 크기는? 그 크기 비율로부터 차동 증폭기란 명칭의 의미를 찾는다면?
- 차동 증폭기의 offset 전압, offset 전류란 무엇이며, 그것들이 나타나는 원인은?
- Single-ended 차동 증폭기란 무엇인가?
- 연습문제
- 시뮬레이션 결과 확인

본문내용

집적회로(IC)에서 전류미러(current mirror)나 active load가 저항대신 바이어스 회로나 부하로 사용되는 이유는?
==>일반적으로 바이어스를 할 때 IC증폭기의 설계에 저항을 사용하면 증폭기당 보통 세 개 의 저항과 큰 용량의 커패시터를 필요로 하게 된다. 하지만 IC칩에 큰 용량의 커패시터를 만들기가 힘들고, 큰 저항을 만드는 것도 비경제적이다. 다시 말해 현재 GIGA크기의 칩이 만들어지는 현실을 고려해 본다면 저항 한 두 개가 IC의 대부분의 면적을 차지하게 된다. 이는 매우 비경제적이라 말할 수 있는 것이다. 다시말해 IC칩에는 저항보다 트랜지스터를 쓰는 것이 더 경제적이다. 그리고 차동 증폭기에서 IC기술로 주변조건에 대한 변화가 같게 일어나는 트랜지스터들을 만들 수 있다. 바로 전류미러이다. 이보다 더 좋은 방법이 있다면 이를 쓸 것이나..최소한 저항이나 바이어스 회로보다는 전류미러가 더 경제적이이에 이를 사용한다. active load는 중간 크기이상의 저항들보다 훨씬 작은 실리콘 면적을 차지한다. 무엇보다 정전류 전원의 형태로 증폭기 트랜지스터에 접속되어, 증폭기 트랜지스터에 매우 높은 부하저항(전류전원의 출력 저항)을 제공하게 된다. 이미 앞에서 실험을 했지만 부하저항이 클수록 출력단의 증폭이 커짐을 미루어 짐작한다면 충분히 납득이 갈 것이다. 그러므로 active load를 사용한 증폭기는, 수동 부하를 사용한 증폭기보다 더 높은 전압 이득을 가지게 된다.
<참고자료>
집적회로의 바이어싱은 제조 단가가 저렴하고 정합 특성이 양호한 트랜지스터를 주로 사용하며, 용량이 큰 커패시터와 다수의 저항을 사용하는 것을 피해야 한다. 그래서 집적회로에서는 정전류원을 사용하여 바이어스하게 되며,

참고자료

· 없음