728x90 Quality control (Univ. Study)/Electric Circuit7 MOS Amplifier 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.. 2024. 1. 7. MOS examples Cases Channel의 length(L)과 width(W)의 변화에 따른 Ids-Vgs, Ids-Vds 그래프를 살펴보자. 위의 그래프를 보면 왜 3나노 공정과 같이 channel의 length를 줄이는것에 산업이 집중하는지 알 수 있다. 이번에는 width에 변화를 주었을때의 변화를 살펴보면 width가 커지면 전류가 강해지는 것을 알수 있다. 그러나 width를 키워서 transistor를 설계하면 그만큼 차지하는 자리도 넓어지니 그 효율성을 따져서 trade-off 비율을 설정해야할 것이다. PMOS Saturation Case Input Voltage가 0, Drain voltage가 0, Source voltage가 1인 경우 Vgs는 -1, Vds는 -1이 되고 PMOS의 Vth를 -0.5.. 2023. 11. 15. MOS Transistors MOS MOS는 Metal-Oxide-Semiconductor의 줄임말로 Metal로 이루어진 conductive plate, Oxide로 이루어진 insulator, Semiconductor로 이루어진 substrate를 조합하여 transistor를 설계하여 집적 회로의 나노단위 초소형화와 성능 향상에 결정적인 역할을 한 기술이다. MOSFET은 Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor의 줄임말로 MOS 기술을 이용하여 현대의 반도체에 가장 널리쓰이는 트랜지스터이다. Gate는 MOSFET의 상단 제어 단자로 전압을 인가하여 source와 drain 사이의 전류 흐름을 제어하는 역할을 한다. Source와 Drain은 위의 경우에는 heavily-dop.. 2023. 11. 6. Diode circuit Diode circuits analyze Diode를 이용한 circuit에 대해서 알아보자. 위의 회로를 분석해보자. 우선 forward bias와 reverse bias인 경우를 나눠서 분석해야한다. R1이 2k이고 R2가 1k이니 forward bias의 경우에는 Vout과 Vin가 Vout=(1/3)*Vin의 관계를 갖게된다. Reverse bias의 경우에는 전류가 ground로 흐를 수가 없는 상태가 되어 Vout과 Vin이 Vout=Vin의 관계를 갖게된다. 아래의 회로를 Vout, Vin에 대해서 분석해보자. ideal 한 케이스에서는 아래와 같이 해석할 수도 있다. 아래 회로는 어떤 논리회로의 성질을 띄는가? 다이오드가 전압에 따라 전류를 흘려보내던가 안보내던가 즉, switch의 역할을.. 2023. 10. 6. Diode(2) Built-in Potential 이전에 다뤘듯 pn junction에서 공핍층이 형성되어 더 이상 전자가 이동할 수 없는 상황이 오는데 이때 전자입장에서 생기는 거대한 벽을 built-in voltage라고 부른다. 이 built-in votlage로 불리는 전압때문에 전자가 통과할 수 없는 것이다. Built-in voltage를 직접 계산해보자. 전기장 E는 -dV/dx임을 이용하고 drift와 diffusion 값이 같아지는 순간의 전압을 계산하면된다. Forward/Reverse bias Forward Bias 전압을 외부에서 넣어주면 V가 커지면서 전류가 흐르고 Reverse Bias의 전압을 외부에서 넣어주면 V가 역방향으로 들어가며 전류가 흐르기 더욱 힘들어지도록 공핍층이 커진다. 2023. 9. 21. Diode(1) P/N junction 위와 같이 p형 반도체와 n형 반도체를 접합시키면 그 접합면을 P/N junction이라 부른다. Equilibrium Equilibrium은 평형상태로 두 반도체가 접합되고 시간 t가 충분히 흘렀을때의 상태를 말한다. Nn: Concentration of electrons on N side Pn: Concentration of holes on N side Pp: Concentration of holes on N side Pn: Concentration of electrons on N side N형 반도체에서의 Majority Carrier는 electron이고 P형 반도체에서의 Majority Carrier는 hole이다. 위 그림은 시간이 지나며 밀도차로 인해 N형 반도체의 전.. 2023. 9. 15. Semiconductor Basic of Semiconductor Different charge가 만나면 전류가 흐른다. 이런 성질을 이용하여 만든 것이 반도체이다. 반도체의 원료는 흔히 Silicon(Si)이 쓰인다. 전하의 흐름을 만들기 위한 방법으로는 크게 세가지 방법이 있다. 1. 온도를 높혀서 전자가 움직이도록 만들기 2. 빛을 쏴서 광전효과로 전자를 이동 시키기 3. Doping을 통해 전류가 흐르도록하기 당연히도 이중 3번째 방식인 Doping이 가장 효과적이고 경제적이어서 현재 반대체는 Doping을 이용하여 만들어진다. 반도체는 4족원소인 Silicon을 기반으로 Doping을 통해 만드는데 Doping을 하기전 Silicon판을 waper라고 부른다. 이 판은 우리 주변에서 쉽게 구할 수 있는 모래를 정제하여 .. 2023. 9. 7. 이전 1 다음 728x90
