24장 MOS-FET 공톧 소스 증폭기

소개글

24장 MOS-FET 공톧 소스 증폭기에 대한 보고서 자료입니다.

목차

24장. MOS-FET 공통 소스 증폭기

실험 목적

[실험 장비 및 재료]


[기초이론]
(1) 증가형 MOS-FET
● 감소형과 증가형
(2) 공핍형 MOS-FET
(3) JFET의 바이어스
1) 자기 바이어스
2) 게이트-소스 전압
3) 자기 바이어스선
4) 소스 저항 효과
(4) 전압분배기와 소스 바이어스
1) 전압분배 바이어스
2) 소스 바이어스
3) 2전원 바이어스

[실험과정]
드레인 특성(게이트 제어)

[예상결과]

본문내용

다면 쌍극성 트랜지스터에서는 가 약0.7V로 한 트랜지스터에서 다음 트랜지스터로 약간의 변화만 있을 뿐이지만, JFET에서는 하나의 JFET에서 다음 JFET로 가 수 V씩 변화한다는 점이다. 일반적인 공급전원은 를 스와핑하기에 충분할 정도로 큰 를 만드는 것은 매우 어렵기 때문에 전압 분배기 바이어스는 쌍극성 트랜지스터보다 JFET에서 비효율적이다.
만약 식 (3-7)을 그림으로 나타내면, 그림 3-4(c)에 보여진 바이어스 선을 구할 수 있다. 주의할 것은 드레인 전류가 에서 까지 아주 조금 증가했다는 것인데, 가 커지면 바이어스 선은 더욱 수평으로 된다. 그러나 를 얼마나 크게 하는지는 제한되어 있기 때문에 비록 가 크게 개선되었다 하더라도 전압 분배기 바이어스는 우리가 원하는 고정된 Q점을 제공하기가 어렵다.
2) 소스 바이어스
그림 3-5는 소스 바이어스를 표시하고 있다(에미터 바이어스와 유사함). 소스 바이어스의 개념은 에서의 변화를 스와핑하는 것으로 대부분의 가 저항 양단에서 나타나고, 드레인 전류는 대략 와 같아지고 정확한 값은 식 (3-9)에 의해서 구해진다.
(3-9)
소스 바이어스가 잘 동작하기 위해서 는 보다 당연히 커야하며, 일반적인 의 범위는 -1V에서 -5V이므로 일반적인 전원전압에서는 완전한 스와핑은 어렵게 된다.
그림 3-5 소스 바이어스
3) 2전원 바이어스
+공급전원과 -공급전원이 사용되어질 때 그림 3-6(a)와 같은 전류원 바이어스를 사용할 수 있다. 쌍극성 트랜지스터가 에미터 바이어스로 되면 컬렉터 전류는 식 (3-10)처럼 구해진다.
(3-10)
쌍극성 트랜지스터는 전류원처럼 동작하기 때문에 JFET의 드레인 전류도 쌍극성 트랜지스터의 컬렉터 전류와 같다.
그림 3-6(b)는 전류원 바이어스가 얼마나 효과적인가를 표시하고 있다.
(a) (b)
그림 3-6 (a)전류원 바이어스 (b) 일정한 드레인 전류
그래서 가 일정하면 두 Q점에서의 드레인 전류는 같아진다. 전류원은 효과적으로 의 영향을 배제시키며 비록 각 Q점에서의 가 다르더라도 드레인 전류에는 더 이상 영향을 미치지 못한다.
[실험과정]
드레인 특성(게이트 제어)
1. 그림 24-13의 회로를 구성하고 , S1과 S2는 개방한다. 다음 VDD는 0V, VGG=-0.8V로 조정한다.
2. S1과 S2는 단락하고, VGS=-0.8V, VDS=0V에 대하여 ID의 값을 측정한다.
3. VGS=-0.8V로 유지하면서, 표 24-1에 주어진 VDS=+1V,+3V등등에 대하여 ID값을 측정하여 표 24-1에 기록한다.
4. VGS=-0.7ㅍfh 감소시키고, 표 24-1에 주어진 VDS에 대하여 각각 ID의 값을 측정하여 기록한다.
5. 표 24-1에 주어진 VGS의 음(-)값에 대하여 실험 4를 반복하면서 각 ID의 값을 측정하여 기록한다.
6. S1과 S2는 개방한다. 겡트 바이어스 전압 VGG의 특성을 역으로 조정하고, VGS=0V와 VGS, VDD의 각 양(+)전압에 대하여 실험 4를 반복하라. 표 24-1의 데이터를 가지고 , 3N187의 드레인 특성곡선을 그려라, 단 각 곡선을 식별할 수 있도록 하라.
7. S1은 개방하고, 그림 24-11의 회로를 구성한다. VDD=+15V로 조정하고, 1000Hz에서 정현파 발진기의 출력이 최소가 되도록 조정한다.
8. S1을 단락한다. 오실로스코우프로 출력신호 Vㅐfmf 측정하면서 입력신호를 점차적으로 증가시켜 가면서 Vout가 왜곡이 발생하지 않는 최대값까지 입력신호를 증가시킨다.
9. Vout와 Vin의 값을 측정하여 표 24-2에 기록하라, 또 VGS와 VDS의 값을 측정하여 기록하라. 또 이득을 계산한다.
[예상결과]

키워드

MOF,   FET,   공통소스,   증폭회로