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전회1(CH5)_REVIEW CH5는 대부분 Ideal한 회로에 대한 기초적인 해석 과정과 DC/AC 구분등의 내용을 학습했다. CH6부터는 Channel Length Modulation, Body effect 등의 영향을 고려해서 회로를 해석할 거고, 구체적으로 어떤 지표를 해석하는지에 대한 내용을 학습할 예정이다. 더보기
전회1(CH5)_Frequency Response(2): 밀러 효과(Miller Effect) 1) 이번 챕터의 목표는 앞 챕터에서 Cgd 같이 애매한 녀석들은 어떻게 주파수 응답에서 고려할지에 대한 내용이다. 2) 자 앞에 Cgd 같이 양 노드에 묶여있는 cap에 대해 고민해보자-> 이 녀석을 해석하기엔 너무 복잡해보이는데 이럴 때 쓰는 이론이 밀러 효과이다. 2-1) 단 이 이론을 이용하기 위해서는 입출력의 위상이 반대여야한다.-> 즉, CS amp 같은 상황이라는 거다.-> 밀러 효과를 살펴보면 같은 임피던스 Z에 대해 입/출력의 전류 전압을 표현하고-> 이를 각각의 Z1, Z2로 임피던스를 분리하고 분리전 동일한 전류/전압이 걸려있다면 어떤 관계식이 유도될까? 2-2)**저항성에 대한 밀러 효과 결론**입력에 대해서는 V1/I1=Z1=Z/(1+K) : 1+K 만큼 작아진다.출력에 대해서는.. 더보기
전회1(CH5)_Frequency Response(1): 기생 Capacitance 1) 기본적으로 Body/Source/Drain도 Metal이고 Gate도 metal인데 가운데 유전체 oxide있으니깐 당연히 Cap이 있을거다.-> 근데, S/D이 정말 Gate랑 딱 맞춰서 도핑되고 두 개의 영역크기가 같다면 상쇄되어 없을 것이지만 절~대 그럴 수는 없다-> 그러니깐 아래의 그림처럼 도핑 영역이 Gate Channel 구간을 침범하게 될 것이다. -> 그러면 이제 Cgs와 Cgd가 영향을 미치게 되는데, 우리의 Amp는 Saturation 상태에서 동작하게 되니 당연히 Cgs가 Dominant한 영향을 끼칠 것이다.-> 그러나, VDS 전압이 강해짐에 따라 Pinch-off 되는 지역이 더 좁아지면서 Lov만큼 채널길이의 차이가 생기게 되는데, 실제로는 이 녀석의 영향을 고려해야한다.. 더보기
전회1(CH5)_AMP의 3가지 타입과 해석(6): CS/CG/CD 문제 1) CS Amp 예시문제이다.1-1) DC 해석-> Rsig pass는 open이니깐, Gate전압은 RG를 통해 gnd로 쇼트다 VG(0V)-> Vov=VGS-Vth=-VS-0.5V=2V 이므로 VS=-2.5V이다. **소스단의 전원을 정할 수 있음** -> gm=2IDS/Vov = 2m/2 =1mA/V-> ro=VA/IDS = 20kohm 1-2) 동작점?-> VD의 전압은 얼마나 스윙이 가능할까?-> 이전의 DC적 해석 파트를 진행할 때, VD는 Gate-Vth보다 크면 Saturation이 보장됨을 알 수 있다고 말했다.-> 왜냐면 Vds > Vgs-Vth이면 Sat인데, Vs는 같으니깐 당연하게 VD가 Vg-Vth보다 크면 된다.-> 그런데, 이 녀석은 출력단의 VDD까지 스윙이 가능하고 우.. 더보기
전회1(CH5)_AMP의 3가지 타입과 해석(5): CD(Source Follower) 1) CD 혹은 소스 팔로워는 어떤 용도로 쓰일까?-> 연구실에서 진행했던 과제를 중점으로 말하면, LDO의 Pass Tr과 FMCW 수신단의 PGA 뒷단과 출력 SMA라인 사이의 회로로 사용했었다.-> LDO의 Pass TR이 SF로 쓰였다면, 당연하게도 Nmos의 형태로 사용했다. (관련된 내용은 따로 정리하겠다)-> 수신단의 출력에서 SF를 왜 사용했을까? SMA는 50ohm이고 보통의 Amp는 아웃단 임피던스가 크기 때문에 전압 전달이 잘 되지 않는다.-> 때문에, SF를 통해 출력 임피던스를 낮추어 전압 전달을 잘 하고자 했을 것이다. 2) 그럼 이제 위의 사진에 나와있는 기본적인 CD의 구조를 분석하며 특징을 알아보자.-> CD는 Drain이 DC로 연결되어 AC에서는 GND로 Short된 상.. 더보기
전회1(CH5)_AMP의 3가지 타입과 해석(4): CG 1) CG는 직관적으로는 전류 버퍼라고 했다. 왜 인지 살펴보자. 2) DC는 역시 해석했고, gm/ro를 안다고 가정하겠다. 앞에 degeneration 할 때는 ro 무시했는데 여긴 또 있다고 가정할거다.-> 그냥 있어도 해석 쉬우면 달거고 복잡하면 뺄거다 왜냐면 여긴 그냥 하는 방법 소개하는 정도고 뒤에 빡세게 다룰거니깐 3) Vi와 Ii를 Test 전압/전류라고 생각하고 입력으로 흘러들어간다고 생각하면-> id와 반대 방향으로 흘러 갈 것이다.-> 때문에, Ii=-Id이고 이를 풀면, Ii=-gmVgs이다.-> Vgs=-Vi이기 때문에 결국 Ii= +gmVi이다.-> 때문에 Rin=Vi/Ii=1/gm이 되는데, 그냥 우리는 앞으로 Mos에 Source단으로 보이는 저항은 1/gm이라고 생각할거다... 더보기
전회1(CH5)_AMP의 3가지 타입과 해석(3): CS with Degeneration 해석 1) 지난 피드에서 CS amp의 소스단의 저항을 달면 negative Feedback을 통해 회로의 바이어스가 안정된다라는 설명을 했다. 2) 자 그럼 해석을 한 번 해보면서 더 깊은 뜻을 알아보자. 2-1) Rin=RG 2-2) Av는 입력부터 출력까지의 전달함수-> Vgs=Vi-id*Rs-> Vgs=Vi-gm*Vgs*Rs-> 따라서, Vgs=Vi / (1+gmRs)-> Av= -gmVgs(RL//RD)이므로 Av=-gm(RL//RD) / (1+gmRs) 가 된다. 2-3) 이 전달함수를 통해 우리가 해석할 수 있는 건** Rs가 달리면 Gain이 줄어든다**** 그러나, Vi가 크게 들어와도 VRs가 나눠 감당하기 때문에 입력의 DC 전압 Range가 커진다** 더보기
전회1(CH5)_AMP의 3가지 타입과 해석(2): CS 해석 1) CS amp 해석을 진행해보자-> DC 해석을 통해 gm, ro를 알게 되었다는 가정하에 출발하겠다. 2) 우선 Gain은 너무 유명하게도 Av=-gm*(ro//RD)이다.-> 간단하니깐, 왜 그런지는 위에 과정을 따라가면 된다.-> 단지, Vsig 게이트에 넣을 때 Rin 무한대니깐 온전하게 Vsig 들어가고-> Vsig 땜에 id 생기고 id가 ro//RD 만나서 전압으로 변환되는 구나? 그리고 전류 방향은 반대로 들어가니깐 위상도 반전이겠다. -> 정도를 판단했으면 좋겠다. 3) Rout은 입력단 저항을 포함하며 Vsig는 gnd로 Short 한 채 해석한다.-> 때문에 Vg 전압은 0V가 되고, 전류는 발생하지 않는다.-> 그러면 그냥 mos 쪽 path는 open과 마찬가지이므로 Rout.. 더보기

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