능동 부하를 활용한 공통 소스 증폭기 실험 이론적 분석 및 PSpice 시뮬레이션 포함 예비 보고서

1. 서론

공통 소스 증폭기는 전자공학에서 널리 활용되는 기본적인 증폭 회로로, MOSFET을 이용해 입력 신호의 크기를 증폭한다. 특히 수동 부하를 사용하는 기존의 공통 소스 증폭기는 증폭률과 주파수 특성에 한계를 지닌다. 이러한 한계를 극복하고 성능을 향상시키기 위해 능동 부하를 적용한 공통 소스 증폭기에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 실험에서는 능동 부하를 사용한 공통 소스 증폭기를 설계하고, 그 특성을 분석하여 기존 방식과 비교 분석하고자 한다. 능동 부하의 도입으로 인한 증폭률 향상, 주파수 응답 특성 개선, 그리고 출력 임피던스 감소 등의 효과를 실험과 시뮬레이션을 통해 검증할 것이다.

공통 소스 증폭기는 MOSFET의 게이트-소스 전압을 제어하여 드레인-소스 전류를 변화시켜 입력 신호를 증폭하는 원리를 갖는다. 입력 신호는 게이트에 인가되고 증폭된 출력 신호는 드레인에서 얻어진다. MOSFET의 특성, 즉 트랜스컨덕턴스, 출력 저항 등에 따라 증폭기의 증폭률, 입력 임피던스, 출력 임피던스가 결정된다. 수동 부하의 경우 출력 임피던스가 상대적으로 높아 증폭률이 제한될 수 있는데, 능동 부하는 이러한 문제…