[계측기 및 SPICE tool을 활용한 MOSFET 증폭기 설계]
2014년 2학기 전자회로2 수업에서 팀원 1명과 MOSFET OP-amp를 구현하는 프로젝트를 진행하였습니다.
전력 소모, 동작점, 회로 보상 조건 등 요구 조건에 맞는 증폭기를 SPICE 프로그램으로 설계한 후, board에 실제 소자로 구현하는 것이 목적이었습니다.
프로젝트에서 증폭기 회로 스케치와 9가지 요구 조건에 따른 관계식을 유도하여 Excel에 정리하는 역할을 맡았습니다. 그 후 팀원과 SPICE 프로그램으로 사전 설계를 시작했습니다.
여러 요구 조건 중 출력단의 전압 범위를 오차 범위 내에 맞추기가 어려웠습니다. 저항과 커패시터 값 변경으로 조정할 수 있었으나, 변화 폭이 크다는 문제점이 있었습니다.
저항, 커패시터가 아닌 다른 소자 값 변경으로 조정할 방안을 검토했습니다. MOSFET 증폭기와 관련된 자료를 찾아 원리를 파악했습니다.
Bias 회로의 MOSFET 소자 값 변경으로 미세하게 조정할 수 있다는 사실을 파악했고, 이를 반영하여 팀원과 사전 설계를 마쳤습니다.
사전 설계를 바탕으로 직접 소자와 Board를 통해 구성하였고, DMM, 오실로스코프 등 계측기로 요구 조건과 부합하는지 검사하였습니다.
이후 테스트와 조정을 통해 마감 기한 7일 이내에 MOSFET OP-amp를 구현할 수 있었습니다.