2024.11.27 수업날
< COMMON_SOURCE_AMP >
COMMON_SOURCE_AMP의 역할
- 높은 입력 임피던스: MOSFET gate가 거의 전류를 끌어들이지 않기 때문에 입력 임피던스가 높다.
- 비교적 낮은 출력 임피던스
- 높은 전압 이득을 제공하여 입력 신호의 작은 변화에도 출력 신호가 크게 변한다.
- 출력 신호가 입력 신호와 180도 위상이 반전된다.
- 트랜지스터가 선형 영역에서 동작하도록 적절한 바이어스가 필요하다.
COMMON_SOURCE_AMP schematic
COMMON_SOURCE_AMP symbol
COMMON_SOURCE_AMP simulation
입력대비 출력이 반전 증폭된 결과를 볼 수 있다.
다음으로 증폭기의 주파수 특성을 보기 위한 AC simulation의 결과를 살펴본다.
COMMON_SOURCE_AMP layout
< DIFFERENTIAL_AMP >
DIFFERENTIAL_AMP의 역할
- 차동 증폭기는 두 입력 단자 간 전압 차이를 증폭하며 이를 통해 외부 잡음과 공통 모드 신호를 제거할 수 있다.
- 높은 입력 임피던스를 가지므로, 입력 신호에 최소한의 부하를 준다.
- 두 입력에 동일하게 영향을 미치는 공통 모드 잡음을 효과적으로 제거할 수 있다.
- 외부 저항기 또는 회로 설계를 통해 차동 증폭기의 이득을 조정할 수 있다.
DIFFERENTIAL_AMP schematic
DIFFERENTIAL_AMP symbol
DIFFERENTIAL_AMP simulation
입력대비 출력이 증폭된 결과를 볼 수 있다.
다음으로 Gain, Unit Gain Frequency, Phase Margin을 보기 위한 AC simulation의 결과를 살펴본다.
VOUT_DIFF_AMP를 하나는 dB20으로, 하나는 Phase로 선택하면 결과를 확인할 수 있다.
DIFFERENTIAL_AMP layout
< ONE_CHIP Layout 완료하기 >
Analog circuit layout을 다 만들었으면 one chip layout에 합쳐야하는데
자신의 one chip layout의 빈 공간에 맞춰서 길이를 늘려야한다.
1. COMMON_SOURCE_AMP의 경우
저항의 r 값을 4K 로 맞추기 위해서 layout에서 먼저 값을 조정하고 다시 스케메틱에서 똑같이 값을 조정한 다음에 drc, lvs 검사를 하면 된다.
COMMON_SOURCE_AMP 추가
one_chip schematic에는 이렇게 추가했다.
2. DIFFERENTIAL_AMP의 경우
저항의 r 값을 25K 로 맞추기 위해서 layout에서 먼저 값을 조정하고 다시 스케메틱에서 똑같이 값을 조정한 다음에 drc, lvs 검사를 하면 된다.
만약 one chip layout에 자신이 만든 layout을 옮길때 값을 조정했어도 남는 공간이 있다면 Dummy를 체크표시하면 크기가 늘어난다. 크기만 늘어날 뿐 실질적인 영향은 미치지 않는다.
DIFFERENTIAL_AMP 추가
one_chip schematic에는 이렇게 추가했다.
마지막으로 입출력 PIN을 색으로 구분해주고 남은 공간에 Label로 표시할 글자를 넣었다.
DRC / LVS 검사
COMMON_SOURCE_AMP, DIFFERENTIAL_AMP, ONE_CHIP Layout 완료하기 끝!