J's 공부방

※ Degeneration 구조를 사용하는 이유?Gain 안정화 (기존 gmRd의 형태에서 저항이 가지는 불안정함을 해소)선형성 향상 (Gain 값은 작아지지만, 안정화 되면서 선형성 향상)입력 임피던스 증가 (Signal 입력으로부터 더 적은 전류를 생성 → gain 입장에서는 bad)온도 안정성 향상 (온도 변화에 따른 gm값의 변동, 저항값의 변동을 최소화)→ 신호 왜곡 감소 및 환경변수 최소화 이번에는 CS Stage의 구조에서 Rs를 추가하였을 때의 Gain을 구해보자. Degeneration 구조에서 Rs가 추가되면서 생기는 문제점은 Vgs 값에 영향을 미친다는 것이다.그동안 MOSFET의 source는 gnd 처리되어 Vgs = Vg - Vs = Vg - 0 형태로 Vin = Vg = Vgs..

이를 통해 Circuit의 주요 Spec은 결국 Gain : Av, Input Resistance : Rin, Output Resistance : Rout 이다.CS Stage에서 이러한 주요 Spec 값을 알아내어야 할 때. 각각을 계산해서 알아낼 수 있어야 한다.Rin의 값을 알기 위해서는 임의의 Vin 전압을 인가하여 Iin 값이 얼마나 흐르는지 측정하면 된다→ CS Stage의 입력은 MOSFET의 Gate 이기 때문에 Oxide로 막혀 전류가 거의 통하지 않는다 (Rin = ∞) Rout의 값을 알기 위해서는 Vin의 값을 0으로 고정하고 임의의 Vout 값을 인가하여 흐르는 전류의 비를 알아내면 된다.→ CS Stage에서 출력은 MOSFET의 Drain node이므로, Rd와 CLM에 의한 ..

우리가 최초로 AMP라는 것을 설계하기 위한 지식을 배우고, 그 중에서 대표격인 CS Stage의 구조를 알아봤다.이렇게 설계된 AMP의 구조는 결국 다른 Device에 연결되어 사용될 것이다.이 말인 즉슨, CS stage 기준 Vin입력은 다른 Device의 출력과 연결되고 Vout 출력은 다른 Device의 입력과 연결될 것이다.이는 앞서 CLM Effect에서도 살펴보았듯이, 무언가 Resistance로 modeling 될 수 있는 요소는 필연적으로 AMP의 Gain에 영향을 미친다.(Load Effect)앞서 Current Path 상의 Parrallel Resistance의 효과를 보았듯이, Circuit B의 Input에서 보이는 저항의 값 또한 Current Path에 추가되어 영향을 미치..

저번 게시물에서 다시 기본으로 살펴보았던 '병렬 저항' 및 Current path가 추가됨에 따른 효과를 복습해보자.V=IR 이라는 옴의 법칙에 의해서 전압 저항 전류의 관계를 유추해낼 수 있다.저항이 병렬로 생성되어 있다는 것은, 전압은 양단에서 같고 전류가 저항비에 따라 분배되어 흐른다는 말이다.이때 병렬 Current path에서 Vx2 node의 값이 어떻게 정해지던 (바뀌던) 각 병렬 저항에 분배되어 흐르는 전류값은 저항 양단에 걸리는 전압값을 유지하는 만큼 흐르게 된다. (Vy - Vx 값을 유지하도록 I값이 결정된다)이 말인즉슨, 한쪽의 저항에 흐르는 전류와 저항을 I1, R1, 반대편을 I2, R2라고 하였을 때. Vy-Vx = I1R1 = I2R2 라는 것이다.이러한 것을 전자회로에 적용..

앞장에서 MOSFET이 추가된 형태의 Circuit의 정량적 해석이 복잡하다는 것을 알았다.그러한 복잡성을 피하기 위해 제한된 Range 내에서 Vin에 대한 Circuit modeling을 Small Signal Model 로 대응시켜 gm에 관한 형식으로 간단하게 해석해낼 수 있다.이때, Small Signal Model에서 Gain을 구하고자 한다면, Vout/Vin의 비율을 구하는 것이므로 Vout을 Vin에 대한 수식으로 나타내기만 한다면 Gain을 구해낼 수 있다.Vout = 0 - gm * Rd * VinVout/Vin = - gm * Rd이러한 형식으로 다른 모든 Circuit에 대해서도 대응하여 사용할 수 있는 powerful Tool을 사용할 수 있다.그러나 항상 Small Signal..

Amp란? - 입력 signal을 일정한 비율로 (Gain의 선형성) 증폭시켜주는 Device (형태는 같고 크기는 다른)Gain = Vout / Vin이때 주의해야 할 것은, 단순히 AMP가 1V의 입력을 넣으면 2V, 2V 입력을 넣으면 4V 로 바뀌는 동작을 하는 것이 아니라, "기준 전압값 대비 변화량" 을 증폭시킨다는 점이다.또한 Amp의 입출력으로는 전압, 전류가 될 수 있지만 대표적으로 Voltage input Voltage output  AMP를 볼 것이다.MOSFET에는 3가지 node가 존재한다 (Body는 일단 제외)MOSFET의 어떤 Node를 Input으로 사용할지, Output으로 사용할지 정할 수 있어야 한다.위와 같은 전류식의 형태를 볼 때 Id를 제일 잘 변화시킬 수 있는 ..

전 chapter에서 말했듯이, 전자회로에서는 Vcont 값을 조절해서 R을 변하게 하여 원하는 Current를 이끌어 낼 수 있는 Transistor 라는 소자를 활용해야 한다.이때 V=I*R 이라는 옴의법칙 정리가 활용된다.Current I는 시간당 움직이는 전하의 양즉, 전하의 이동 = Currnet (전류)전류의 정의에서부터, 전자회로에 우리가 원하는 Current 값을 흐르게 만드려면 그에 상응하는 Voltage를 걸어주어, Charge를 이동시켜야 한다는 것을 알 수 있다.그렇다면, Voltage가 인가되었을 때 Charge는 어떻게 행동하고 반응하는지 이해해야 Transistor를 만들어 전압을 통해 전류를 control 할 수 있게 될 것이다.Voltage를 인가했다는 것은 해당 물질 및 ..

전자회로에서 다루는 AMP는 Transistor 기반으로 만들어진 것을 말한다.이때 Transistor란 전자회로에서 BJT, MOSFET의 소자를 말하는 것이다.즉, BJT 혹은 MOSFET 소자로 만들어진 증폭회로 = AMP AMP(Amplifier) : 증폭기전자회로에서 말하는 증폭기란 input 값과 똑같이 생긴 형태의 Signal을 증폭하여 output단에 나타내 주는 것.이러한 AMP는 실생활에서 소리, 통신, 신호처리 등의 분야에서 모두 쓰인다 (일상 전자기기 모두에) 즉, AMP는 우리가 가지고 있는 Electronic Signal 중, 원하는 Electronic Signal만 가져올 수 있도록 도와주는Electronic Device라고 볼 수 있다.Electronic Device에 Ele..