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Cascode
- Emitter Degeneracy
- Rout=[1+gm(RE∣∣rπ)]ro+RE∣∣rπ≃gmro(RE∣∣rπ)R_{out}=[1+g_m(R_E||r_\pi)]r_o+R_E||r_\pi\simeq g_mr_o(R_E||r_\pi)
- Cascode
- Vb2V_{b2}로 입력 신호 인가
- 출력 임피던스 해석시 Q2는 B, E가 그라운드이고 Collector 방향으로 해석하므로 ror_o로 해석
- Rout=[1+gm1(ro2∣∣rπ1)]ro1+(ro2∣∣rπ1)≃gm1ro1(ro2∣∣rπ1)R_{out}=[1+g_{m1}(r_{o2}||r_{\pi1})]r_{o1}+(r_{o2}||r_{\pi1})\simeq g_{m1}r_{o1}(r_{o2}||r_{\pi1})
- 출력 임피던스를 증폭시켜 Gain이 증가
- False Cascode
- B, C가 그라운드고 Emitter방향으로 해석되므로 Q2는 1/gm2∣∣ro2≃1/gm21/g_{m2}||r_{o2}\simeq 1/g_{m2}로 해석
- Emitter단 저항이 매우 작은 값이 되어 출력 임피던스는 대략 [1+gm1gm2]ro1[1+\frac{g_{m1}}{g_{m2}}]r_{o1}, 같은 트랜지스터일 경우 출력 임피던스는 약 2배 증가하여 증폭 효과가 거의 없음
- ex. Practical Cascode
- Q1, Q2 : npn / Q3 : pnp
- Q1, Q3은 Collector 방향으로 해석하게 되므로 ror_o로 해석
- Q1, Q2만 있을 때 R≃gm2ro2(ro1∣∣rπ2)R\simeq g_{m2}r_{o2}(r_{o1}||r_{\pi2})
- 출력 임피던스 Rout≃ro3∣∣[gm2ro2(ro1∣∣rπ2)]R_{out}\simeq r_{o3}||[g_{m2}r_{o2}(r_{o1}||r_{\pi2})]
Current Mirror
- IC=ISexp[VBEVT]I_C=I_Sexp[\frac{V_{BE}}{V_T}]
- ISI_S : saturation current
- VTV_T : Built-in Voltage
- VBE=VTlnICISV_{BE}=V_Tln\frac{I_C}{I_S}
- VBE2=VBE1V_{BE2}=V_{BE1}
- ∴IC2=ISexp[VBEVT]=IREF\therefore I_{C2}=I_Sexp[\frac{V_{BE}}{V_T}]=I_{REF}
- current mirror 응용 : 전류 곱하기 / 나누기
- reference쪽 트랜지스터를 늘리면 전류가 나눠지고, copy쪽 트랜지스터를 늘려주면 전류가 곱해진다.
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