작성일 : 09-12-21 16:21
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시험 문제 2(a)에 대한 질문을 추가로 해봅니다.
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글쓴이 :
김재윤
 조회 : 3,139
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문제 2(a)에 대해서 질문했던 학생입니다.
우선, input의 위치가 주어져 있지 않기 때문에 Rout을 구할 때, M2의 게이트 부분을 접지시키면 안 된다는 점은 잘 이해하였습니다.
그 말씀을 듣고 집에서 생각하고 있는데, M2에 대한 small signal \\model의 output단에 dependent current source(VCCS)가 들어가게 되는데 이게 gm2 * vgs입니다.
gm2은 Large signal에 의해 정의되는 값이므로, M1의 Vb1에 걸린 바이어스 전압을 가지고 정의할 수 있습니다.
여기서 제 생각에 문제가 되는 것은 vgs입니다. small signal model이라는 것이 vgs에 small signal이 걸렸을 때를 가정하는 것으로 gm2 * vgs가 0이 아닌 값을 가지려면 vgs에 small signal이 걸려 있어야 합니다.
input이 주어져 있지 않기 때문에, 주어진 회로에서의 바이어스는 Vb1하나 뿐이고, 따라서 small signal이 없습니다. 그러므로 vgs = 0 이고 gate부분을 접지시키면 안 되지만, 그 쪽으로 들어가는 전압이 0이기 때문에, 접지시키지 않아도 접지시킨 것과 같은 효과를 가진 small signal 회로가 됩니다.
이렇게 생각하면 Rout을 구할 때 'Rs'라는 부분이 RG // ro2가 됩니다.
틀린 것을 맞게 하려고 우기는 것이 절대 아닙니다. 위와 같이 생각하는 방식에서 어느 부분이 틀렸는지 알고 싶습니다. 아래는 제가 생각하는 "M1의 gate부분을 접지시켜야 한다"의 두번째 이유입니다.
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그리고 문제에 cascode circuit이라는 말이 있는데, 수업시간에 cascode amplifier에 대해서 배웠고 그 회로들은 전부 CSamp와 CGamp가 조합된 것으로 input은 전부 gate로 들어갔습니다. 그래서 저는 문제를 풀 때 당연히 input은 아랫단이 CSamp니까 gate로 input이 들어간다고 생각하고 문제를 풀었습니다. 물론 말씀을 듣고 그렇게 하면 안 된다는 사실을 잘 알았는데요.
다시 생각해보려고 cascode라는 말이 무슨 뜻인지 찾아봤는데 wikipedia에 나온 말로는 첫째 문장에 다음과 같이 나와있습니다.
The cascode is a two-stage amplifier composed of a transconductance amplifier followed by a current buffer.
즉 cascode라는 말 자체에 amplifier라는 뜻이 있습니다. ( 물론 wikipedia의 내용도 사용하는 사람들이 구성하는 것이라 하니 절대적으로 믿을 것은 아닐지도 모릅니다.)
cascode는 transconductance amplifier와 current buffer로 구성되어 있다고 쓰여있습니다.
여기서 current buffer는 익히 알고 있듯이 input이 source로 들어가고 output이 drain으로 나오는 CGamp일 것입니다.
그렇다면 transconductance amplifier도 어딘가로 input이 들어가고 그에 대한 small signal이 어딘가의 input에 있는 small signal일 것이니까 "input signal이 어디에선가는 정의 되어야 합니다."
이것이 source로 들어간다면 cascode의 정의에 모순이 생기므로 input은 gate로 들어가야 합니다.(gate에 들어간다는 가정을 하면 이번에 제가 정답으로 확인한 공식적인 풀이과정이 맞다는 점은 저도 의심하지 않습니다.)
이게 제가 생각하는 두 번째 내용입니다.
여기서도 제가 생각하는 방식의 어디에서 문제가 생기는지 알고 싶습니다.
문제 2(b)에 대해서 언급을 하지 않은 것은, 2(b)의 아랫단이 CSamp라고 가정하고 문제를 풀어도 같은 답이 나오기 때문입니다.
물론 저는 2(b)에는 그 부분이 CSamp니 무슨 amp니 하는 내용은 적지 않고 CSamp라고 생각만 한 상태로 문제를 풀었기 때문에 2(b)에서는 틀린 과정으로 생각하고 풀었어도 그 틀린 부분이 풀이과정에 드러나지는 않았습니다.
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한 학기 동안 다들 수고 많이 하셨습니다.
학기도 다 끝났고 이젠 성적이 나오기를 기다리는 처지가 되었지만, 뭔가 어설프게 아는 것이 생기니 궁금한 것도 생기네요. 아는 게 없으면 질문을 해보고 싶어도 할 수가 없으니까요.
그래서 부탁드리는 것은 "누군가 이 질문에 대한 답변을 해 주셨으면 좋겠습니다." 입니다.
이상 질문 내용이었어요..
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