FET(field effect transistor)에 관한 실험

소개글

FET(field effect transistor)에 관한 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목표

2. 기본이론

3. 사용기기와 부품

4. 실험내용과 방법

5. 데이터 분석 및 결과

6. 참고

본문내용

것이었다. 결과를 살펴보면 오차가 있긴 하지만 매우 많은 오차가 난다거나 하지는 않는다는 것을 알 수 있다. 이론으로 배웠던 지점 사이의 변화가 존재하는 것이 좀 신기했고, 오차는 좀 나도 실험의 전체적인 틀은 맞아떨어진다는 것을 알 수 있다. 소자들의 전압, 전류 관계 등을 통해 FET로 실제로 사용하는 회로를 만들 수 있을 것이라는 생각도 들었다.
2. AC해석
파라미터값을 변경하여 회로를 구성하고 파형발생기를 이용하여 주파수를 100Hz에서 1MHz까지 올려가면서 magnitude와 phase를 계산하였다.
주파수 응답을 측정할 때의 대략적인 파형은 옆에 있는 사진과 같이 나타난다. 일단 Vcc=15V Vin에 peak-to-peak 35mV의 정현파를 인가한 후에 주파수 100Hz부터 측정하였다.
Freq.
100
200
500
1k
10k
50k
100k
200k
500k
1M
Mag.
46mV
94mV
252mV
400mV
568mV
584mV
584mV
576mV
544mV
424mV
Pha.
1.26
1.00
0.55
0.30
0.03
0.006
0.003
0.001
0.0006
0.0003
Freq.
100
200
500
1k
10k
50k
100k
200k
500k
1M
Mag.
16mV
18mV
20mV
20mV
20.8mV
20.8mV
22.4mV
16.8mV
14.4mV
13.6mV
위와 같은 방식의 실험을 RL만 제거하고 반복하였다. 이번엔 phase는 측정하지 않고 Magnitude만 측정하였다.
결과를 비교하여 보면 첫 번째 실험에서는 값이 증가하다가 다시 감소하는 것을 볼 수 있는데 cutoff와 saturation을 생각해 보면 이해할 수 있다. 바뀌는 지점까지는 급격히 증가하다가 그 지점 이후로 완만한 곡선을 그리다가 감소하는, 이론으로 배웠던 것과 같은 결과가 나오는 것을 알 수 있다.
두 번째 실험은 약간 증가하다가 높은 주파수에서 약간 감소하는 것으로 나오는데, 이론으로 배운 주파수 응답과 결과가 비슷하다는 것을 알 수 있다. 전압값이 미세하기 때문에 주파수의 불안정성 등 때문에 약간의 오차가 존재하긴 하지만, 이론과 비슷한 결과를 도출해냈다고 할 수 있다. RL이 없으므로 Phase측정하기에 난해한 부분이 있어서 Phase측정은 하지 않은 실험인 만큼 결과치가 눈으로 보기에 티날 만큼 정확히 나오진 않았다. 하지만 이론으로 배운 그래프의 값을 확인해 보았을 때, 맞은 결과가 나왔으며, 주파수 응답에서 RL저항 하나만으로 많은 출력전압에 많은 차이가 있고, 주파수에 따른 변환지점도 큰 변화가 있다는 것을 알 수 있었다.
이번에는 FET를 다루는 실험이었는데 여러 번 사용해왔던 BJT의 달라서 처음엔 조금 어렵기도 했지만, 단지 조금 다른 트랜지스터를 사용하는 것이어서 금방 익숙해질 수 있었다. BJT는 EBC를 사용하는 것과 달리 FET는 DGS를 사용하였는데, 처음엔 트랜지스터는 다 BJT 같은 줄 알았지만 이번에 정말 엄청나게 많은 종류가 있다는 것을 알았고, 이 많은 트랜지스터가 여러 가지 다른 점이 존재한다는 것도 알게 되었다. 조금만 이해하면 같은 트랜지스터이므로 많이 다른 점은 없었지만, 배울 때마다 여러 가지 새로운 것이 물밀 듯이 쏟아져 들어와서 정말 전자공학의 길은 멀고도 험하다는 것과 아직 전자공학 공부를 너무 조금밖에 안했다는 것을 느꼈으며 많은 공부가 필요하다는 것을 느꼇다. 그리고 이런 것을 통해 실제 전자기기에 접목시키고, 설계할 수 있다는 것을 알게 되었다.
6. 참고문헌 및 자료
<김상배 저, 개정판 기초전기전자실험, 홍릉과학출판사>

키워드

FET,   field effect transistor,   트랜지스터,   MOSFET,   JFET,   triode