current mirror의 설계를 대략적으로 그려보고 각 파트의 동작에 대해 설명해주세요.

커런트 미러는 기준 전류(reference current)를 다른 브랜치에 복사하기 위한 회로입니다. 기본 구성은 두 개의 트랜지스터인데, 하나는 기준 전류를 흘려 Vgs를 설정하는 다이오드 연결 트랜지스터이고, 나머지는 같은 Vgs를 공유해 동일한 전류를 흘리는 출력 트랜지스터입니다.

MOSFET 기준으로 설명하면, 기준 측 M1의 게이트와 드레인을 연결해 Vgs = Vds 조건을 만들고, 출력 측 M2는 같은 게이트 전압을 공유합니다. 두 트랜지스터의 크기 비율(W/L)에 따라 전류 비율이 결정되기 때문에, 미러 비율을 설계 의도에 맞게 조정하는 것이 핵심입니다.

졸업 프로젝트에서 LTspice로 바이어스 회로를 설계할 때 커런트 미러를 사용했습니다. 처음엔 출력 전류가 기준값과 5% 이상 차이가 났는데, 채널 길이 변조 효과(Lambda)를 고려하지 않은 것이 원인이었습니다. 캐스코드 구조를 추가해 출력 임피던스를 높였더니 미러 정확도가 1% 이내로 들어왔습니다. 설계 수식만으로 해결이 안 될 때 시뮬레이션으로 원인을 좁히는 것이 훨씬 빠르다는 걸 그때 배웠습니다.