고급전자회로실험 - 소신호 MOSFET 증폭기

소개글

1) MOSFET를 사용하는 소스 공통 증폭기에서 소신호 컨덕턴스와 드레인 전류와의 관계를 배운다.
2) MOSFET과 저항으로 구성된 차동 증폭기의 소신호 공통 모드 및 차동 모드 이득을 계산한다.
3) 높은 이득을 가진 연산 증폭기를 위해 능동소자로 구성된 전류원을 부하로 사용하는
차동 증폭기의 특성을 관찰한다.

목차

1. 실험목적
2. 실험결과
3. 토의사항
※ 참고문헌

본문내용

CMOS란 PMOS와 NMOS를 함께 사용한 Complementary MOS를 뜻한다. 위의 회로에서 Vin이 Low(logic 0)일 경우 PMOS는 turn on, NMOS는 turn off되기 때문에 Vout은 High(logic 1), Vin이 High(logic 1)일 경우 PMOS는 turn off, NMOS는 turn on 되기 때문에 Vout은 Low(logic 0)을 출력하기 때문에 인버터로서 작동 되는 것이다. 실험 결과를 살펴보면 Vin=VGS는 약 3.6~3.8V정도일 때 출력이 급격하게 변하는 것을 볼수 있다. 즉 실험결과를 토대로 생각해보면 MOS소자의 threshold voltage Vth는 약 3.6V정도이며, 인버터로 사용할 때 약 3.6V를 기준으로 입력값이 logic Low인지 High인지를 구별하는 기준이 되는 것이다.


3. 토의사항
: 실험을 진행하면서 예상했던 결과와는 다소 차이를 보이는 결과들이 많이 관찰되었다. 특히 인버터 실험의 경우 datasheet을 통해 알수 있는 Vth=1.5V와는 달리 실험을 통해서는 약 3.6V 정도의 Vth를 구하게 되었다. 이는 지난 실험들을 통해 MOS소자가 손상되어 정상적인 작동을 하지 못한 것으로 생각된다. MOSFET은 SiO2층이 매우 얇기 때문에 작은 전압으로도 손상을 입어 오작동을 일으키기 쉬으므로, 실험중 datasheet에서 제공하는 정격전압 및 Ground 연결에 주의가 요구된다.

참고 자료

대학전자회로 실험 / 이승훈 교수님 외 3명 / 淸文閣
Microelectronic Circuits 5th Edition / Sedra, Smith / Oxford