Metal 님의 블로그

0. Intro 안녕하세요 오늘은 Current Mirror에 대해 알아보겠습니다. 많은 AMP 디자인에는 bias로 current를 여러 군데 줘야하는 일이 많이 있습니다. 이런 current를 효과적으로 주는 것이 바로 current mirror입니다.  1. Current Mirror먼저 그림1을 살펴 보겠습니다. 왼쪽에 $I_ref$라는 전류원이 있습니다. 이 전류원은 온도, Noise에 민감하지 않은 잘 만들어진 전류원입니다.(bandgap reference라고 하는데 내용이 난이도가 살짝 있습니다. 지금은 이런 전류원이 있다 생각하면 되겠습니다. 나중에 에 한번 다뤄보겠습니다.)    이렇게 잘 만들어진 전류를 오른쪽 NMOS에 전달하려고 합니다.그러기 위해선 그림2의 빨간 박스처럼 회로를 구..

0. Intro오늘은 Cascode에 대해서 글을 써보겠습니다. 회로를 설계하다 보면 높은 output impedance가 필요한 경우가 있습니다. 이 때 사용하는 technique이 cascode입니다. 1. Cascode먼저 왼쪽이 NMOS cascode, 오른쪽이 PMOS cascode입니다. 우리가 아는 NMOS와 PMOS를 series로 연결해주면 됩니다. 그럼 이렇게 해서 얻는 이점이 무엇인지 NMOS cascode를 한번 분석해보겠습니다.  2. Cascode, CS amp with source degenerationcascode는 챕터8에서 배운 source degeneration의 원리와 같습니다. 그림2에서 빨간 원 부분을 NMOS로 바꾸어 주면 됩니다.    그럼 그림3처럼 casco..

0. Intro 안녕하세요. 오늘은 PMOS의 small signal model에 대해 알아보겠습니다. 그 동안 NMOS위주로 설명했지만 PMOS에 대한 설명도 필요해서 글을 작성하게 됐습니다. PMOS는 NMOS와 모든게 반대라 생각하시면 이해하기 쉽습니다.  1. PMOS그림1은 PMOS의 symbol입니다. Saturation에서 PMOS에 흐르는 전류식은 다음과 같습니다.$$|I_{D}|=\frac{1}{2} \mu_{p} C_{ox}\frac{W}{L}(V_{sg}-|V_{th}|)^{2}(1+\lambda V_{sd})$$ $I_{D}$는 drain에서 source방향으로 흐르는 전류입니다. 절대값을 취했으니 source에서 drain으로 흐르는 전류값을 나타냅니다. 위 식을 입력인 $V_{G..

0. Intro 이전 포스팅에서 single stage amp의 3가지 topology에대해 글을 써봤습니다. 오늘은 그 중 CS amp의 source단에 저항을 연결한 Source Degeneration CS Amp에 대해 작성해보겠습니다. 이것을 하는 이유는 결론부터 말하자면 gain이 낮아지는 대신 선형성이 증가하기 때문입니다. 1. Source Degeneration 그림1이 source degeneration CS Amp입니다. 우선 직관적으로 한번 분석해보겠습니다. 만약 $V_{in}$의 전압을 증가시키면 NMOS의 흐르는 전류가 증가하게 됩니다. 그럼 $R_{s}$에 흐르는 전류 역시 증가하게 됩니다. 따라서 $R_{s}$ 양단에 걸리는 전압은 증가하게 되고 결국 NMOS의 $V_{gs}$의..

0. Intro 지난번에 이어 이번에는 MOSFET에 흐르는 전류 공식을 유도해보겠습니다.우선 기억해야할 것은 MOSFET은 마치 Capacitor 같은 기능이 있습니다. Gate에 +전압을 가해주면 절연체인 oxide를 사이에 두고 gate에는 홀이, substrate에는 전자가 모이기 때문입니다.1. Drain Current①$V_{ds}drain에 흐르는 전류를 구하기 위해서 다음 2가지 공식을 이용할 것입니다.$$Q = CV\\ I = Q·v$$우선 channel에 모이는 전하량을 $Q = CV$로 구해보겠습니다. 이 때 유의할 점이 있습니다.지난 글에서 Drain전압을 증가시키면 channel이 Drain쪽으로 갈 수록 얇아지다가 전압이 더 증가하면 channel이 끊기는 pinch off에 대..