Lecture 26. Additional Examples of Frequency Response

-MOS Cascode

 

MOS Cascode의 경우에도 없앨 수 있는 parasitic cap을 없애고 합칠 수 있는 병렬 관계로 있는 것들을 합친다. 그리고 여기서 Cgd1은 miller thm을 적용해야 하는데 이를 위해서 gain을 구하면 아래와 같다. 

이를 이용해 정리하면 아래와 같다. 

이를 바탕으로 pole을 구하면

bipolar의 경우처럼 miller multiplication의 영향이 상대적으로 작아진다. 

 

-CS stage Current Source Load

위와 같은 구조라고 하면 이를 정리하면 아래와 같다. 

Cgd1에 대하여 miller thm을 적용하면 아래처럼 정리할 수 있다. 

여기서 gain의 값은 이전의 cascode에 비하면 높은 값이다. 그 결과  miller effect가 훨씬 크게 나오고 있음을 확인할 수 있다. 그리고 여기서 pole을 구하면 아래와 같다. 

EX)

Cascaded stage

이번에는 cascode가 아닌 cascade에서 분석해보자. cascode와 cascade는 직렬 병렬과 비슷한 관계로 생각하면 된다. 

cascode에서는 하나의 gain만 이용하면 되지만 이번에는 cascade에서는 각각의 gain을 이용해 값이 나와있음을 확인할 수 있다. 1,2 구분하자. 

이를 바탕으로 pole을 구하면 아래와 같다. 

EX) ft(Transit Frequency) Revisited

 

알다시피 gm/Cgs가 wt(Transit Frequency)를 나타낸다. 이때 Id가 일정하고 W/L이 두배가 되면 어떻게 될까?

 

분자의 값은 두배가 됨을 쉽게 알 수 있다. 하지만 Cgs는 parasitic cap으로 W/L의 비율이 올라가면 transistor가 병렬로 더 많이 연결된 것으로 생각할 수 있으므로 Cgs의 값 또한 두 배로 올라간다고 생각할 수 있다. 그 결과 ft의 값은 오히려 루트 2배 감소하게 된다. 

여기서 전류의 값도 두 배로 늘어나면 ft는 일정하게 되고 오히려 gain이 증가하면서 power consumption도 증가하게 된다. 

 

 

V/R

 

 

윤.