이극 접합 트랜지스터 (BJT의 동작 및 특성)

소개글

이극 접합 트랜지스터 (BJT의 동작 및 특성)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

I. 서론

II. 본론
A. 트랜지스터(Tr; transistor)
B. BJT(bipolar junction transistor)
i. BJT의 동작
ii. 접지 회로
(a) 베이스 접지 회로의 정특성
(b) 이미터 접지 회로의 정특성
iii. BJT의 정격
C. BJT 회로
i. BJT 회로의 3가지 형태
ii. BJT 회로의 3가지 모드

III. 결론

IV. 참고사항

본문내용

이미터(CE)
공통 베이스(CB)
공통 콜랙터(CC)
입력 단자
B(베이스)
E(이미터)
B(베이스)
출력 단자
C(콜랙터)
C(콜랙터)
E(이미터)
용도
일반 증폭기
고주파용
버퍼
<표 2> BJT 회로의 3가지 형태
ii. BJT 회로의 3가지 모드
BJT회로는 <그림 5-1>과 같이 접합 방법(PNP, NPN)에 따라 입력과 출력 전압이 어느 한쪽으로 향하게 공급되어야 한다. 이것을 바이어스(bias)라 한다. 여기서, 트랜지스터를 통작시키는 입력 전압 VBE가 바이어스 전압이다. <그림 5-1>의 (b)와 같이 저항을 이용하여 전압의 분압 형태로 필요한 바이어스 전압을 얻을 수 있다.
<그림 5-1> 바이어스
<그림 5-2>와 같이 BJT를 동작시키는 입력 바이어스 전압은 대개 0.6[V]이상이어야 하며, Ic 는 대체로 IB의 크기에 따라 결정된다.
<그림 5-2> BJT의 입출력 특성
BJT에 가해지는 바이어스 방법에 따라 BJT회로는 3가지 모드(mode)를 갖는다. <표 3>는 활성 모드(active mode), 차단 모드(cut off mode), 포화 모드(saturation mode)등 3가지 모드를 얻기 위한 E-B간 바이어스와 C-B간 바이어스 방법을 요약했고, <그림 5-3>은 NPN형과 PNP형의 BJT에 대하여 3가지 모드의 바이어스 방법을 보여준다.
활성 모드는 일반 증폭기에서 사용되는 모드이고, 차단 모드와 포화 모드는 디지털 회로(혹은 스위칭 회로 : switching circuit)에 사용되는 모드이다. <표 3>에서 순방향 바이어스(forward bias)는 P 형에 (+)전압을 인가하고 N 형에 (-)전압을 인가하는 경우이고, 반대로 역방향 바이어스(reverse bias)는 P 형에 (-)전압을 인가하고 N 형에 (+)전압을 인가하는 경우이다. <표 2>와 <표 3>에 의하면 증폭기를 얻기 위한 BJT회로의 형태와 모드는 각각 CE 구조와 활성 모드이다.
활성 모드
차단 모드
포화 모드
E-B간 바이어스
순방향 바이어스
역방향 바이어스
순방향 바이어스
C-B간 바이어스
역방향 바이어스
역방향 바이어스
순방향 바이어스
용도
일반 증폭기
스위칭 회로
스위칭 회로
<표 3> BJT 회로의 3가지 모드
BJT가 Si로 제작되는 경우 일반적으로 NPN형 BJT가 활성 모드로 동작할 때 콜랙터-이미터 전압 VCE는 0.2[V]보다 크고, 포화 모드로 동작할 때 VCE = 0.2[V]이다. 베이스-이미터 전압 VBE는 활성 모드나 포화 모드로 동작할 때 모두 0.7[V]이다. PNP 형 BJT 가 활성 모드로 동작할 때 콜랙터-이미터 전압 VCE는 -0.2[V]보다 작고, 포화 모드로 동작할 때 VCE = -0.2[V]이다. 베이스-이미터 전압 VBE는 활성 모드나 포화 모드로 동작할 때 모두 -0.7[V]이다.
<그림 5-3> BJT 회로의 3가지 모드
(a),(a') : 활성 모드, (b),(b') : 차단 모드, (c),(c') : 포화 모드
활성 모드
포화 모드
NPN
VCE > 0.2[V], VBE = 0.7[V]
VCE = 0.2[V], VBE = 0.7[V]
PNP
VCE < -0.2[V], VBE = -0.7[V]
VCE = -0.2[V], VBE = -0.7[V]
<표 4> 활성 모드 & 포화 모드 동작시 전압
III. 결론
이와 같이 이극 접합 트랜지스터 즉, BJT의 기본적인 형태는 두 개의 다이오드가 내부적으로 접합된 형태를 가지며 달리 말하면 PN접합 다이오드에 P형 혹은 N형 반도체 하나를 추가한 형태이며 이 접합에 따라 NPN형과 PNP형으로 나뉜다. BJT는 이미터(E), 베이스(B), 콜렉터(C) 3개의 단자를 갖고 있으며 BJT회로를 동작시키기 위해서는 우선적으로 DC전원을 이용해 접합 방법(PNP, NPN)에 따라 입력과 출력 전압이 어느 한쪽으로 향하게 공급되게 즉 바이어스 해줘야 하고, 그 이후에 AC전원을 이용해 BJT의 3단자 중 2단자를 어느 것을 입력과 출력으로 하게 하느냐에 따라 일반증폭기, 버퍼, 고주파용의 용도로 사용됨을 이 리포트를 작성하며 알 수 있었다.
IV. 참고사항
책 제목 출판사 저자 페이지
전자회로, 교보문고, Albert paul malvino, p211～238
전자회로, 진영사, 김태용 외, p261～303
최신전자회로, 진영사, 조재황, p75～78
알기쉬운전자회로 복두출판사 김영태 외 p148～150
고등학교 산업전자 교육부 충남대 공업교육연구소 p19～23

키워드

이극접합,   BJT,   쌍극성,   트랜지스터,   TR,   Transistor