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1[7급 국가직 전자회로] 25년 1회차

다음 차동증폭기에서 전압이득 $\left(A_V=\dfrac{V_{out}}{V_{in}}\right)$ 은? (단, MOSFET  $M_1$ 과
 $M_2$ 는 같으며 모두 포화영역에서 동작한다. 또한,  $g_m$ 은 전달컨덕턴스,
 $r_o$ 는 소신호 출력저항이고, 바디 효과와 내부 기생 커패시턴스 성분은
무시한다)

 $\dfrac{g_mR_Dr_o}{R_D+r_o}$

 $\dfrac{g_mR_Dr_o}{2(R_D+r_o)}$

 $\dfrac{g_m(R_D+r_o)}{2R_Dr_o}$

 $\dfrac{g_m(R_D+r_o)}{R_Dr_o}$

해설

전압이득은  $\dfrac{g_mR_Dr_o}{2(R_D+r_o)}$ 이다.
한쪽 입력만 신호를 받고 다른 쪽 게이트는 접지이므로 차동 입력  $V_{in}$ 의 절반씩이 두 트랜지스터에 나뉘어 걸린다.
출력을  $M_2$  드레인 한쪽에서 취하는 단일 출력이므로 이득은 차동 출력 이득의 절반이다.
 $A_V=\dfrac{1}{2}g_m(R_D\parallel r_o)=\dfrac{g_mR_Dr_o}{2(R_D+r_o)}$ 
 $\dfrac{g_mR_Dr_o}{R_D+r_o}$ : 양쪽 드레인 사이 차동 출력의 이득이다.
 $\dfrac{g_m(R_D+r_o)}{2R_Dr_o}$ : 병렬저항을 역수로 뒤집은 식이다.
 $\dfrac{g_m(R_D+r_o)}{R_Dr_o}$ : 역수 착오에 단일 출력 계수까지 빠진 식이다.

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