MOS Amplifier

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Common-Source Amplifier

기본적으로 MOSFET은 Gate, Drain, Source 세부분으로 구성이 되어있고 게이트에 전압을 가하면 channel이 형성되어 Drain과 Source 사이에 전류가 흐르게 되는 반도체 기술에서 가장 중요한 전자 회로중 하나이다.

MOSFET으로 설계할 수 있는 CS Amp의 특징은 다음과 같은 것들이 있다.

구조: 입력 신호는 게이트에 가해지고, 출력 신호는 드레인에서 얻어지고 소스는 접지된다.

전압 증폭: 입력 신호에 비례하여 출력에서 더 큰 전압 변화가 발생한다.

위상 반전: 출력 신호는 입력 신호와 180도 위상 차이를 가진다.

위와 같이 MOS와 저항을 조합한 단순한 구조에서 시작한다. 여기서 Small Signal Analysis(소신호 분석)을 진행하면 아래와 같이 회로를 바꿔 그릴 수 있다.

M1과 Rd의 Id current와 power consumption을 구해보자.

Vin=1.5V(DC), W/L=1, k=200μA/V^2, R=1kΩ

 

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Key equations of transconductance

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CS Amp의 gain을 구하라.

조건: Id=0.5mA, k=100 μA/V^2, W/L=10, λ=0.1V^(-1)

 

gain(A)를 구하라

 

 

 

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