MOSFET의 소신호 등가모델과 증폭기
◆ MOSFET 증폭기는 BJT 증폭기와 비교했을 때, CE 증폭기 – CS 증폭기 / CC 증폭기 – CD 증폭기 / CB 증폭기 – CD 증폭기와 특성이 비슷하다고 볼 수 있다.
하이브리드 π 소신호 등가 모델의 특성
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▷ 저주파 등가모델
☞ 주파수 특성이 포함되지 않고 MOSFET 내부 기생 정전 용량을 고려하지 않는다
▷ 고주파 등가 모델
☞ 주파수 특성이 포함되며, MOSFET 내부 기생 정전 용량을 고려한다.
전달 컨덕턴스 gm
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▷ 증폭률을 결정하는 매우 중요한 값이다.
▷ 포화영역에서 동작하는 MOSFET 는 G-S 전압에 의해 제어되는 전압제어 전류원으로 동작한다.
▷ 수식은 하기와 같다.
소신호 드레인 저항 rd
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▷ 채널 길이 변조 효과를 가진다.
▷ MOSFET 의 드레인 전압이 증가할수록 드레인 전류가 증가.
MOSFET 의 기본 구조 |
공통 소스 증폭기 (CS 증폭기) |
▷ Gate에 인가되는 작은 전압이 Drain에서 큰 전압으로 증폭작용이 일어난다.
▷ 입력전압과 출력전압은 반대 위상을 가지고 있다.
▷ 일반적으로 가장 많이 사용하는 증폭기이다.
※ Source 저항을 갖는 CS 증폭기
▷ Drain Bias 전류 IDQ 의 변동을 작게 만들어 동작점이 안정화 된다
▷ 부궤환 회로이다.
공통 드레인 증폭기 (CD 증폭기) |
▷ Source 전압이 Vth 의 차를 유지하며 Gate 전압을 따라간다.
▷ 전압 이득은 1에 가까운 값을 가지고, 출력 저항은 매우 작은 값을 가진다..
▷ 입력전압과 출력전압은 동일 위상이다.
공통 게이트 증폭기 (CG 증폭기) |
▷ Source 에 인가되는 입력 전압에 의해 is 가 변하며 Drain 전류는 Source 전류와 같다.
▷ 입력 전압과 출력 전압은 동일 위상이다.
▷ 전류 이득은 1에 가까운 값을 가지고, 입력저항은 매우 작은 값을 가진다.
MOSFET 의 특성 비교 표 |
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