저주파 증폭 회로

소개글

저주파 증폭 회로에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 목적

2. 관련 이론
(1) 저주파 증폭기
(2) 부하선과 동작점
(3) 에미터 접지법

3. 시뮬레이션
1) 회로도
2) 결과

본문내용

250 Ω인 경우의 부하선을 그렸다. 동작점의 좌표를 읽으면, 교류 입력이 0인 상태의 직류 Ic와 Vce의 값을 알 수 있게 되는데, 그림 2의 경우에는 Ic = 23 mA, Vce = 4.4 V 정도가 된다.
(3) 에미터 접지법
그림 1의 접지는 개념적으로 이해하기는 쉽지만, 실제로 잘 쓰이지는 않는다. 전지를 하나만 이용하여 베이스와 컬렉터 바이어스를 거는 그림 5와 같은 회로를 생각할 수 있다. 이 때 순방향 전압이 걸린 에미터 접합의 저항은 대단히 작으므로
(5)
로 쓸 수 있다. (이 식은 식 (2)에서 Vbe를 무시한 것에 해당한다.) 식 (3)과 (4)는 그림 5에도 동일하게 적용된다. 증폭회로의 안정성을 높이기 위해서는 그림 6(a)와 같은 회로가 사용된다. 동작점을 계산하기 위해서 이 회로는 그림 6(b)와 같이 그려질 수 있고, 로 놓으면 두 개의 loop로부터 다음 식을 얻을 수 있다.
,(6)
. (7)
그림 5. 단순한 에미터 접지 증폭기 그림 6. 실제적인 에미터 접지 증폭기
식 (6)의 bias line과 트랜지스터의 transfer curve를 그래프 방식으로 풀면 동작점의 Ib 값과 Ic 값을 구할 수 있다. 하지만 bipolar transistor의 transfer curve는 거의 직선이므로
(8)
로 두면, 식 (6)과 (8)로부터,
(7)
로 쓸 수 있다. 식 (7)의 Ib 값에 해당하는 출력특성 곡선과 식 (7)을 그래프로 풀어 동작점의 Vce 값을 구할 수 있다.
그림 6의 회로에서 어떤 이유로 Ic 값이 증가했다고 가정하자. 그러면 RE 양단의 전압강하가 커져 에미터의 전위가 높아지고 Vbe 값이 줄고 따라서 Ib 값도 줄게 된다. 이는 다시 식 (8)에 의해 Ic 값의 감소로 이어지는데, 이처럼 그림 6의 RE는 회로의 동작점을 안정시키는 역할을 한다. 이는 일종의 네거티브 피드백 효과이다.
교류 신호의 입출력 부분까지 그리면 그림 7의 회로를 얻게 된다. 여기서 연결 캐퍼시터 Ci와 Co는 입출력 쪽 회로의 직류 성분이 증폭 회로의 동작점을 변화시키는 것을 막는 역할을 한다. 한편 RE와 병렬로 연결된 bypass capacitor CE는 교류에 대한 네거티브 피드백 효과를 막아 RE에 의해 전류 증폭도가 감소하는 것을 막아준다.
그림 7. 실제적인 에미터 접지 증폭기에서의 교류 신호 입출력
3. 시뮬레이션
1) 회로도
2) 결과
4. 결과 및 토의

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