실험9 예비 MOSFET I-V 특성

1. 실험목적
본 실험의 목적은 MOSFET의 여러 동작 범위에서의 특성을 측정하고자 한다.
본 실험을 수행함으로써 실험자는 다음을 습득하게 된다.
• N-채널 MOSFET의 특성을 이해한다.
• 트라이오드 영역과 포화영역을 이해한다.
• 드레인-소오스 사이의 채널 저항을 이용하려면 작은 드레인 전압이 필요하고 그 크기는 어느 정도인가에 대한 개념을 가지게 된다.
• 이론적으로 얻는 드레인-소오스 채널저항과 실험치를 비교한다.
• 포화영역에서 드레인-소오스 채널이 전류 소오스처럼 보이게 하려면 작은 왿� compliance 전압이 필요함을 인식하게 된다.
• 포화영역에서 출력 저항이 드레인-소오스 채널을 비이상적인 전류소오스로 인식하게 만든다.
• 실제 드레인-소오스의 트라이오드 영역에서의 On 저항 은 포화영역에서의 소신호 출력저항 화 구별된다는 것을 인식한다.
• 전류 소오스를 구성하는 전류 미러 회로 형성을 습득하고 전류미러가 동작하는 전압 범위를 이해한다.

<중 략>

PMOSFET을 이용한 전류 미러는 <그림 9.4>왿� 같은데 그 명칭은 M2 트랜지스터의 전류 는 M1 트랜지스터의 드레인 전류 를 복사한 것과 같기 때문이다. 저항 에 흐르는 전류는 로 표현된다.
게이트로 흐르는 전류는 모두 “0”이므로 KCL을 적용하면 M1에 흐르는 드레인 전류는 이다. 만약 M1, M2가 정합되어 있다면 두 트랜지스터는 동일한 를 가지면서 포화영역에서 동작하게 되고 그 결과 가 된다.

트랜지스터 M1의 게이트왿� 드레인 선이 서로 연결된 경우를 “diode-connected" MOSFET이라고 부른다. 그 이유는 MOSFET이 두 개의 터미널을 가진 소자로 인식되어 전압이 문턱전압보다 높을 때만 전류를 흘러주기 때문이다. 다이오드의 전압이 약 0.7V이상이 되면 다이오드의 전류가 흐르는 것과 동일하다. Diode-connected MOSFET은 게이트왿� 드레인이 서로 묶여 있어 인 조건을 만족하여 드레인 부근에서 MOSFET채널의 핀치오프가 발생하여 항상 포화영역에서 동작한다는 것을 기억해야 한다