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전자회로실험 과탑 A+ 예비 보고서 (실험 11 공통 소오스 증폭기)2025.01.291. 공통 소오스 증폭기 이 실험에서는 MOSFET을 이용한 공통 소오스 증폭기의 동작 원리를 공부하고, 실험을 통하여 특성을 측정하고자 한다. 공통 소오스 증폭기는 게이트가 입력 단자, 드레인이 출력 단자, 소오스가 공통 단자인 증폭기로서 높은 전압 이득을 얻을 수 있는 장점이 있어 널리 사용되고 있다. 이 실험에서는 공통 소오스 증폭기의 입력-출력 특성 곡선을 구하고, 소신호 등가회로의 개념을 적용하여 전압 이득을 구해본 다음, 실험을 통하여 동작을 확인하고자 한다. 2. MOSFET 소신호 등가회로 NMOS의 소신호 등가회로는...2025.01.29
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전자회로실험 과탑 A+ 예비 보고서 (실험 13 공통 게이트 증폭기)2025.01.291. 공통 게이트 증폭기 공통 게이트 증폭기는 게이트 단자를 공통으로 하고, 입력 신호가 소스에, 출력 신호가 드레인에 걸리는 회로입니다. 이 회로는 주로 넓은 대역폭에서 동작하며, 전류 이득이 큰 것이 특징입니다. 입력 신호는 소스 단자에 인가되며, 드레인에서 출력 신호가 나타납니다. 게이트는 고정되어 있어, 입력 신호는 소스에서 드레인으로 흐르는 전류를 제어하게 됩니다. 입력 임피던스는 매우 낮고, 출력 임피던스는 상대적으로 높습니다. 전압 이득은 대략적으로 g_m * R_D로 나타낼 수 있으며, 공통 게이트 증폭기는 전류 이득...2025.01.29
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전자회로실험 과탑 A+ 예비 보고서 (실험 15 다단 증폭기)2025.01.291. 다단 증폭기 다단 증폭기는 여러 증폭 단을 직렬로 연결하여 신호를 순차적으로 증폭하는 방식으로, 각 증폭 단이 가진 장점을 결합해 더 높은 전압 이득과 신호 증폭을 달성할 수 있다. 다단 증폭기의 주요 이론적 해석에는 전압 이득, 입출력 임피던스, 주파수 응답, 바이어스 설정, 잡음 및 왜곡 등이 포함된다. 다단 증폭기는 높은 전압 이득을 얻을 수 있지만, 주파수 응답 저하, 잡음 증폭, 왜곡 등의 문제가 발생할 수 있으므로 이러한 요소들을 고려하여 설계해야 한다. 2. 공통 소스 증폭기 실험에서는 MOSFET을 이용한 공통 ...2025.01.29
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전류원 및 전류 거울을 이용한 능동 부하 회로 구현2025.01.291. 전류원 전류원은 회로에 일정한 전류를 공급하는 역할을 한다. MOSFET 기반 전류원은 일반적으로 포화 영역에서 작동하며, 입력 전압의 변화와 관계없이 일정한 전류를 유지할 수 있다. 전류원 회로에서는 기준 저항 R_REF를 통해 기준 전류를 설정하고, 이 값이 MOSFET을 통해 고정된 전류로 공급된다. 2. 전류 거울 전류 거울은 하나의 기준 전류를 복사하여 다른 부분에 동일한 전류를 전달하는 역할을 한다. 전류 거울은 주로 두 개의 MOSFET으로 구성되며, 첫 번째 MOSFET에 흐르는 기준 전류 I_REF를 두 번째 ...2025.01.29
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전자회로실험 과탑 A+ 예비 보고서 (실험 20 차동 증폭기 기초 실험)2025.01.291. 정전류원 회로 정전류원 회로는 일정한 전류를 제공하는 회로로, 주로 전류 제어 및 안정적인 전류 공급이 요구되는 응용에서 사용된다. 첨부된 그림의 정전류원 회로는 MOSFET 소자 M_4와 M_3를 사용한 구조로 구성되어 있다. 이 회로는 MOSFET의 전류 제어 특성과 전류 거울 원리를 사용하여 기준 전류를 설정하고, 이를 기반으로 일정한 부하 전류를 제공하는 정전류원이다. 2. 차동 증폭기 회로 차동 증폭기는 두 입력 신호의 차이를 증폭하는 회로로, 높은 입력 저항과 낮은 출력 저항을 가지며 잡음 제거와 신호 증폭에서 중요...2025.01.29
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전자회로실험 과탑 A+ 예비 보고서 (실험 21 차동 증폭기 심화 실험)2025.01.291. 차동 증폭기 이 실험에서는 능동 부하를 사용한 차동 증폭기(differential amplifier)를 구성하여, 전압 이득과 CMRR을 측정하고자 한다. 주요 동작 원리는 입력 트랜지스터(M1, M2)가 차동 입력 신호를 증폭하고, 전류 거울(M3, M4)이 정전류원을 구성하며, 부하 트랜지스터(M5, M6)가 능동 부하로 작동하여 높은 출력 저항과 전압 이득을 제공한다. 이 회로는 높은 선형성과 잡음 억제 특성으로 고성능 아날로그 설계에서 필수적인 역할을 한다. 2. 공통 모드 제거비(CMRR) 차동 증폭기의 공통 모드 제...2025.01.29
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전자회로실험 과탑 A+ 결과 보고서 (실험 9 MOSFET 기본 특성)2025.01.291. NMOS 회로의 전류-전압 특성 NMOS 회로는 공통 소스 증폭기 회로로, 입력 신호가 NMOS 트랜지스터의 게이트에 인가되어 출력 전압을 변조하는 구조다. 게이트와 소스 간 전압 V_GS가 임계 전압 V_th보다 클 때 트랜지스터가 켜져서 드레인에서 소스로 전류가 흐르게 된다. 출력 전압은 V_DD - I_D * R_D로 계산된다. 2. PMOS 회로의 전류-전압 특성 PMOS 회로는 공통 소스 증폭기 회로로, NMOS와는 반대로 동작한다. PMOS는 게이트 전압이 소스 전압보다 낮을 때 턴온된다. 게이트와 소스 간 전압 V...2025.01.29
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전자회로실험 과탑 A+ 결과 보고서 (실험 10 MOSFET 바이어스 회로)2025.01.291. 게이트 바이어스 회로 게이트 바이어스 회로는 가장 기본적인 전압분배 MOSFET 바이어스 회로이다. 이 회로는 소스 단자에 저항 R_S를 추가함으로써, R_G1과 R_G2의 변화에 따른 V_GS전압과 I_D 전류의 변화를 줄일 수 있다. 회로의 각 노드의 전압과 전류를 구하면 I_D와 V_GS를 안정적으로 유지할 수 있다. 이 회로는 전류 제어가 용이하고, 트랜지스터가 포화 영역에서 증폭기로 안정적으로 동작하는 데 적합하다. 2. 다이오드로 연결된 MOSFET 바이어스 회로 다이오드로 연결된 MOSFET 바이어스 회로는 피드백...2025.01.29
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전자회로실험 과탑 A+ 결과 보고서 (실험 11 공통 소오스 증폭기)2025.01.291. 공통 소오스 증폭기 회로 공통 소오스 증폭기 회로에서 입력(v_t)은 게이트-소오스 전압(V_GS)이고, 출력(v_o)은 드레인-소오스 전압(V_DS)이다. 게이트-소오스 사이의 소신호 입력 전압에 비례하는 전류가 드레인에 흐르고, 이 전류가 출력 쪽의 저항 R_D에 의해 전압으로 변환되면서 전압을 증폭시킨다. 바이어스 회로를 포함한 공통 소오스 증폭기 회로에서 R_1, R_2, R_S는 게이트에 적절한 바이어스 전압을 제공해 MOSFET이 활성 영역(포화 영역)에서 동작하도록 한다. 2. 공통 소오스 증폭기의 입력-출력 특성...2025.01.29
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전자회로실험 과탑 A+ 결과 보고서 (실험 12 소오스 팔로워)2025.01.291. 소오스 팔로워 회로 소오스 팔로워 회로는 전압 버퍼로도 불리며, 입력 신호를 증폭하지 않고 동일한 위상의 신호를 출력하지만, 출력 저항을 낮추고 전류를 증폭하는 역할을 한다. 이 회로의 주요 특성은 입력과 출력의 관계, 전압 이득, 출력 저항 감소, 전류 이득 등이다. 2. 소오스 팔로워 회로의 실험 결과 실험을 통해 R_S 값이 MOSFET의 동작 점과 회로의 전류 흐름에 중요한 역할을 한다는 점을 확인할 수 있었다. 또한 입력 전압 변화에 따른 출력 전압 변화를 측정하여 소오스 팔로워의 전압 이득이 거의 1에 가까운 것을 ...2025.01.29
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