차동증폭기 레포트

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차동증폭기 레포트에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

험 측면)은 무엇인가?
실험에서 어려웠던 부분은 전류미러를 만드는데 여기서 2n7000 트랜지스터가 잘 고장이 나게되어 이것으로 인하여 원하는 전류값이 흐르지 않게 됨으로써 다른 트랜지스터를 사용하였는데 이때 Rref를 이전값으로 고정하고 미러된 전류를 측정하였더니 이전의 전류값과 다르게 측정이 되었다. 그리하여 Rref를 다시 조절하고 측정을 하였던 점이 있었다. 이것을 통하여 모든 동일한 2n7000 트랜지스터라고 하더라도 정확하게 같은W/L 값을 가지는 것이 아니라 공정조건이라든지 주위의 환경에 의해서 또는 제조회사에 의해서 약간의 차이가 발생할 수 있고, 이것으로 인하여 전류값이 원하는 만큼이 나오지 않게 될 수도 있다는 것을 확인하였다. 또한 트랜지스터의 쉽게 고장나는 원인은 손으로 만지게 될 때 사람의 손에 있는 정전기로 인하여 고전압이 트랜지스터에 가해지게 되어 이로인하여 고장이 난 것으로 판단하였다. 다음으로는 오실로스코프를 통한 파형측정의 부분인데 여기서 사인파의 개형이 얇고 깔끔한 곡선이 아닌 약간 폭이 넓은 형태로 나타나게 되었는데 이것은 회로를 bread board에 설계함에 있어서 점프선을 많이 사용하여 설계를 하게 되어 이것이 마치 노이즈같은 역할을 한 것으로 보인다. 이것을 방지하기 위해서는 최소한의 전선을 사용하여 회로를 간단하게 구성해야 할 것으로 판단된다.
1. 제목
3) 차동 증폭기
2. PSPICE Simulation
1) 실험1
실험 회로도
시뮬레이션 결과
분석 : Rref를 조절해 가면서 Iref가 20mA가 되도록 하는 저항값을 찾아보았다. 그 결과 저항값이 177Ω일 때 Iref=20.04mA가 되어 적합한 저항값을 얻었다. 이것을 통하여 Vx를 주어진 범위로 가해 주었는데 그 결과 Iss-Vx 그래프가 위와같이 나왔고 여기서는 Iss가 Vx에 거의 영향받지 않는 범위는 0.4V부터 6V까지 일정하게 나타났다. 그리고 여기서 조금씩 변한다면 그것은 channel length modulation에 의하여 출력저항 의 기울기만큼 나타날 것이다. 시뮬레이션에서는 channel length modulation이 나타나지 않았기 때문에 Vx=3V일때의 출력저항은 전류의 변화가 0이므로 무한대가 된다.
2) 실험2
실험 회로도
시뮬레이션 결과(Id1-Vin)
시뮬레이션 결과(Vd1-Vin)
시뮬레이션 결과(Vs-Vin)
분석 : 실험1에서 사용한 177Ω의 저항을 Rref로 그대로 사용했고 Iref=20.04mA의 값을 그대로 나타내주었다. 각 노드의 전압은 Vd1, Vd2=3.996V, VbG=2.453V, Vs=1.657V이 나타났다. 이것으로 Vin을 조절하여 측정하였는데 Id1이 일정하게 유지되는 Vin의 범위는 3-6V로 나타났다. 여기서도 조금씩 Id1이 변한다면 channel length modulation에 의하여 발생하는 것이라고 말할 수 있다.
3) 실험3
실험 회로도
시뮬레이션 결과(Id1-Vin)
분석 : 여기서도 회로를 구성한 후 Iref=20.04mA가 출력이 되어 원하는 값을 나타내 주었다. 각 노드의 전압은 아래의 표와 같다. 아래의 표에서는 Iref와 Iss가 같게 나타나는 것을 알 수 있었다.
DC 분석의 각 노드의 전압
VD1 = 3.966 V
VD2 = 3.966 V
VbG = 2.453 V
VG1 = 3.001 V
VG2 = 3.001 V
VS = 0.657 V
IREF = 20.04 mA
ISS = 20.04 mA
를 인가해 주고 주어진 노드의 파형의 진폭은 다음과 같다. ,진폭 49.5mV , 진폭 380mV 25.9mV, 전압이득 : 380mV/50mV=7.6V/V 으로 구해졌다.

키워드

전자공학실험,   차동 증폭기,   차동 전압이득