똑같은 회로를 옆에 나란히 붙여놓기만 하면 전류가 똑같이 복사될 줄 알았는데, 실제로는 채널마다 LED 밝기가 미묘하게 다르게 나와서 한참을 헤맨 적이 있습니다. 5편까지 스위칭 회로를 다뤘다면, 6편부터는 용도별 분류의 세 번째 갈래인 전류 제어 및 바이어스입니다. 그 시작은 아날로그 IC 설계의 뼈대라 할 수 있는 전류미러(Current Mirror) 회로입니다. 이름 그대로 전류를 거울처럼 복사해서 다른 곳에 그대로 흘려주는 회로인데, 이 '복사'가 왜 이론처럼 완벽하지 않은지 실무 경험과 함께 짚어보겠습니다. 전류미러란, 전류를 복사해서 나눠주는 회로 전류미러(Current Mirror) 는 한쪽 회로(기준 branch)에 흐르는 전류를 그대로 복사해, 다른 쪽 회로(출력 branch)에도 똑같은 전류를 흘려주는 회로입니다. 기본형은 TR 두 개와 저항 하나로 구성됩니다. [전류미러회로] 한쪽 TR은 베이스와 컬렉터를 서로 묶어놓습니다. 이렇게 연결하면 이 TR은 항상 활성 영역의 경계, 즉 다이오드처럼 동작하면서 저항을 통해 흘러들어오는 기준전류(I REF )를 그대로 받아들입니다. 두 번째 TR은 첫 번째 TR과 베이스를 공유합니다. 두 TR의 특성이 똑같다면, 같은 베이스 전압에서는 같은 컬렉터 전류가 흐르는 게 당연합니다. 그래서 두 번째 TR의 컬렉터에는 기준전류와 똑같은 크기의 전류가 그대로 '복사'되어 흐릅니다. 한 줄 요약 전류미러는 베이스와 컬렉터를 묶은 다이오드 연결 TR로 기준전류를 만들고, 베이스를 공유하는 두 번째 TR이 이 전류를 그대로 복사해 출력하는 회로입니다. 복사가 정확하려면, 두 TR의 VBE가 같아야 한다 이 복사가 정확하게 이뤄지려면 딱 한 가지 전제가 필요합니다. 두 TR의 베이스-이미터 전압(V BE )과 h FE 특성이 똑같아야 한다는 것입니다. 실제 반도체 IC 설계에서는 이 조건을 맞추기가 상대적으로 쉽습니다. 같은 실리콘 웨이퍼 위에...