6.15 MOSFET 잡음3

6.15.3 MOSFET 플리커 잡음

 > 플리커 잡음 (Flicker Noise)는 주파수 f에 반비례하는 잡음이다. 

 

 > 발생 이유는 MOSFET Gate 내 존재하는 Trap에 의해 전자들이 임의로 포획되고 방출되기 때문이다. 

 

 > 채널 전류에 참여하는 전자가 포획되고 방출되면서 전류가 흔들리게 된다. 

 

 > 매우 작은 MOSFET에선 Trap이 하나만 활성화되는 경우가 있다. 

 

 > 그림 6.26 (b) 처럼 특정 평균 주기를 가지고 높고 낮은 전류 레벨 사이에서 Ids가 흔들리게 된다. 

 

 > 이러한 잡음을 Random Telegraph Noise라고 한다. 

 

 > 큰 MOSFET의 경우 많은 Trap들이 존재하고 짧은 시간 상수를 가지면서 전자를 포획하고 방출하게 된다. 

 

 > 이러한 Trap들은 대부분 고주파 잡음에 기여하게 된다. 

 

 > 플리커 잡음은 100MHz 이상 주파수 대역에선 열잡음에 비해 무시할 수 있는 정도이다. 

 

그림 6.26 (a) Flicker noise is also known as 1/f noise because the noise power density is proportional to 1/frequency. (b) In a MOSFET with very small W and L, there may be only one operative trap and Ids fluctuates between two levels. This is the random telegraph noise.

 

 

6.15.4 신호대 잡음비, 잡음 인수, 잡음 지수

 > 소자나 회로의 입력단에는 원하는 신호와 잡음이 섞여있다. 

 

 > 신호 전력대비 잡음 전력비는 신호대 잡음비라고 하며 SNR(Signal to Noise Ration)라 한다. 

 

 > SNR은 잡음을 Detect 할 수 있는 수치 값이다. 

 

 > 입력단에서 신호화 잡음이 증폭되어 출력단에서 합해지게 된다. 

 

 > 이는 SNR 감소로 이어지고 입력대비 출력단의 SNR 비를 잡음 인수(Noise Factor) F 라 한다. 

 

 > 잡음 지수는 Log로 정의되고 단위는 데시벨(dB)이다.  N_F = 10 x logF 

 

 > 잡음은 게이트 임피던스를 최적화해서 줄일 수 있다. 

 

 > 회로 설게에서 잡음 지수를 최소화하는 것이 중요한 목적 중 하나이다.