내운연 주식회사

윤. 전기전자/MOS Transistor 2021. 2. 7. 00:59

-Input Output Impedance of Degenerated Common Source Stage input impedance를 구해보면 low frequency에서는 MOSFET의 capacitor 특성으로 저항의 값이 높아서 ix=0임으로 Rin은 무한대가 된다. Output impedance를 구해보려고하는데 이때는 channel length modulation을 고려해주자. 이를 두가지 방법으로 구하려 한다. 1) 우리가 구하려고하는 Rout을 위와 같이 Rout1과 Rout2의 병렬 관계로 이루어져 있다. 이를 통해 Rout1을 우선 구해주면 1+gmro로 증폭된 Rs에 ro를 더해준 값이 나오게 되고 Rout2는 Rd이다. 이를 통해 Rout을 구하면 아래와 같다. 2) 아니면 위의 R..

윤. 전기전자/MOS Transistor 2021. 2. 6. 00:25

저번 글에서 설명한 source에 저항을 추가로 연결하는 degeneration에 대해 알아보자. -Degenerated CS Stage Step1: bias condition에서 생각해보자. KVL을 이용하면 아래와 같은 식을 얻을 수 있다. saturation region 이라고 가정하면 아래와 같은 식을 얻을 수 있고 이 가정을 확인하는 과정이 필요하다. Step2: Gain과 Input output impedances 구해보자. 우선 Rd에 흐르는 전류는 V=IR을 이용해 Vout/Rd임을 알 수 있다. 또한 여기서 Vout node에 전류에 흐르는 값은 KCL을 이용하면 gmV1에 -Vout/Rd임을 알 수 있다. 이 전류의 값이 Rs에 그대로 나타난다. KVL을 사용하게 되면 아래와 같다. 이..

윤. 전기전자/MOS Transistor 2021. 2. 5. 22:09

Let's Build a Current Source 지금까지 공부한 걸로 알 수 있듯이 MOSFET을 이용해서 current source를 만들어 줄 수 있다. 우선 NMOS로 만들어주면 위와 같이 만들어 줄 수 있다. 이 회로에서 특징은 current source 위에 추가로 연결시켜 줄 수 있고 아래는 GND로 가는 회로로 만들어진다. 그리고 channel length modulation을 고려하면 current source가 constant하지 않은 전압에 따라 전압의 변화가 생긴다. PMOS로 current source를 만들어주면 아래와 같다. 이때는 아래에 추가로 회로를 연결할 수 있는 current source로써 사용된다. 여기서도 channel length modulation을 고려하면 ..

윤. 전기전자/MOS Transistor 2021. 2. 5. 21:41

-Simplification 이제부터는 왼쪽과 같이 안 그리고 오른쪽처럼 간단히 GND로 연결해서 그릴 것이다. 이때의 voltage gain Av=-gmRd이다. 좀 더 일반화시키면 -gm*(Drain에서의 저항)이다. EX) 위 회로의 small signal model을 구해보자. 1) Bias 상태에서 전류의 값을 구해보자. Vgs=1.2V Vds=Vdd-Id*Rd이고 이때 Id를 saturation 상태라고 가정한 후 이를 나중에 다시 확인하는 방식으로 생각을 할 것이다. saturation region이라고 가정하여 Id를 구하면 245mA가 나오게 된다. 그럼 이를 Vds>Vgs-Vth 조건을 만족하는지 확인해 보면 우리가 앞서 가정한게 맞음을 확인할 수 있었다. 2) Small Signal ..

윤. 전기전자/MOS Transistor 2021. 2. 4. 01:12

-CMOS( Complementary MOS) Technology 실제로는 NMOS와 PMOS를 동시에 같이 사용한다. 그런데 NMOS의 경우 p-substrate를 사용하고 PMOS는 n-sub를 사용한다. 그럼 이를 동시에 어떻게 이용할까?? 위의 그림과 같이 well을 만든다. 즉 p-sub에 n-well을 만들어서 PMOS를 만들어준다. 물론 반대로 만드는 것도 가능하다. EX) Vthn=0.5V(NMOS Vth) Vthp=-0.6V(PMOS Vth)로 모든 문제를 가정해보자. NMOS에서는 source의 전압이 제일 낮아야 하므로 위와 같이 source와 drain을 설치해주었다. 그럼 Vgs를 구하면 0.7V이고 Vgs-Vth=0.2V가 나오게 된다. Vds=0.8V로 Vgs-Vth보다 높으므..

윤. 전기전자/MOS Transistor 2021. 2. 3. 01:12

윤. 전기전자/MOS Transistor 2021. 2. 2. 21:55

-Large Singal & Small Signal Modles (In Saturation region) Large Signal model의 경우 아래와 같다. 이때 전류의 값은 Id의 값으로 channel length modulation 또한 포함한다. Small Signal model의 경우 아래와 같다. 이는 V1이라는 Vgs의 변화에 따라 gm을 곱해서 얻어지는 전류를 나타낸 것이다. small signal model을 만들때 constant voltage source는 short로 constant current source는 open으로 바꿔 주면 된다. 이는 BJT bipolar transistor에서와 같다. EX) 위의 회로를 small signal model로 나타내 보자. 그럼 우선 c..

윤. 전기전자/MOS Transistor 2021. 2. 1. 20:32