전산기 전자산업기사 필기

공식 5, 문제 23

FET·MOSFET

핀치오프, gm, IDSS

FET 특징 (BJT 비교)

전압 제어, 단극성(다수 캐리어), 입력 임피던스 매우 큼
잡음 적음, 열폭주 없음(온도↑ → 전류↓), 방사선에 강함
단점: 이득-대역폭 곱이 작음

JFET

쇼클리: $I_{D} = I_{D S S} (1 - V_{GS} / V_{P})^{2}$
$g_{m 0} = 2 I_{D S S} /∣ V_{P} ∣$ , $g_{m} = g_{m 0} (1 - V_{GS} / V_{P}) = g_{m 0} I_{D} / I_{D S S}$
핀치오프: $V_{D S} \geq V_{GS} - V_{P}$ 일 때 포화(정전류) 영역

MOSFET

종류	$V_{GS} = 0$	특징
증가형(E)	채널 없음(OFF)	$V_{GS} > V_{T}$ 에서 채널 유도, $I_{D} = k (V_{GS} - V_{T})^{2}$
공핍형(D)	채널 있음(ON)	+/− 게이트 모두 사용

게이트 산화막(SiO₂) 절연 → 정전기 파괴 주의
CMOS = nMOS + pMOS 상보형 → 정적 소비전력 거의 0

증폭 회로

공통 소스(CS): $A_{v} = - g_{m} (R_{D} ∥ r_{d})$ , 위상 반전
공통 드레인(소스 폴로워): $A_{v} = \frac{g _{m} R _{S}}{1 + g _{m} R _{S}} \approx 1$
공통 게이트(CG): 입력 임피던스 낮음 $\approx 1/ g_{m}$

핵심 공식

5개

쇼클리 방정식

$I_{D} = I_{D S S} (1 - \frac{V _{GS}}{V _{P}})^{2}$

g_m0

$g_{m 0} = \frac{2 I _{D S S}}{∣ V _{P} ∣}$

g_m

$g_{m} = g_{m 0} (1 - \frac{V _{GS}}{V _{P}})$

증가형 MOSFET

$I_{D} = k (V_{GS} - V_{T})^{2}$

CS 이득

$A_{v} = - g_{m} R_{D}$

자주 틀리는 포인트

2개

FET는 단극성
Normally-OFF = 증가형