| 요약 |
본 발명은 소스축퇴를 사용하여, 차동증폭기의 트랜스컨덕턴스를 선형화함으로써 성형성이 향상되는 차동 트랜스컨덕턴스 증폭기에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은, 우선 하나의 전류원(M4)으로 구성된 차동쌍을 기본 증폭기 구조로 사용하였다. 이 차동 증폭기에 소스축퇴 저항(R/2)을 사용하였고, 두 개의 트랜지스터(M2,M2')로 구성된 비선형 저항을 증폭기의 입력단(M1,M1') 소스사이에 첨가하였다. 이때 사용된 비선형저항 트랜지스터(M2,M2')는 차동입력이 가해지지 않은 상태에서는 전체 증폭기의 소스축퇴율을 변화시키지 않는다. 즉 차동입력전압이 없는 상태에서의 비선형 저항값이 무한대에 가깝도록 설계하였다. 차동입력전압이 가해지면, 비선형저항은 선형영역이 아닌 서브쓰레숄드(Subthreshold)영역에서 동작한다. 이렇게 비선형저항이 서브쓰레숄드 영역에서 동작하도록 하려면, 입력단에 사용된 트랜지스터 M1,M1'보다 높은 임계전압(threshold)을 갖도록 설계하여야 한다. 이는 2V 항복전압(breakdown voltage)트랜지스터보다 임계전압이 높은 3V 항복전압(breakdown voltage)트랜지스터를 사용하여 설계 할 수 있다. 제안된 증폭기는 이미 소스축퇴저항(R/2)에 의하여 기본적인 소스축퇴율이 제공되고 있는 상태에서, 비선형저항(M2,M2')이 입력 전압에 따라 소스축퇴율의 작은 변화를 만들어 내 결국 넓은 입력범위에 평평한 트랜스컨덕턴스를 얻을 수 있는 것이다.소스축퇴, 트랜스컨덕턴스, 전류 증폭기, 선형 증폭기
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