마이크 구동회로 결과보고서

목차

1. 설계 목적
2. 트랜지스터 이론
3. 트랜지스터의 분류
4. 회로도
5. 변동 사항
6. 설계 시 문제점 및 해결 방안
7. 역할 분담
8. 제작 일정
9. 작품 사진
10. 기타 사진 자료
11. 데이터 시트

본문내용

의 점선과 같이 순방향 전류가 흐르게 된다. 이때 전자는 정공과 반대 방향으로 즉, 베이스에서 이미터 측으로 이동한다.
이 때 아래의 그림과 같이 콜렉터와 베이스 사이에 역방향으로 더 높은 전압 VCE
를 공급하면 이미터에서 베이스 측으로 들어가던 정공의 대부분이 콜렉터 측의 높은 전압에 끌려 콜렉터 측으로 이동하고 소수의 정공만이 베이스 측으로 이동한다. 즉 대부분의 전류는 콜렉터 측으로 흐르고 작은 전류가 베이스측으로 흐르게 된다.
순방향 전압 VBE에 의하여 이미터 측의 정공이 이동 할 때는 원래 베이스 측으로 이동하기 위하여 베이스의 영역내로 들어가게 되나 정공이 베이스의 영역에 일단 들어가면 훨씬 높은 전압이 걸려있는 콜렉터에 가까워 졌으므로 정공은 대부분 콜렉터에 끌려가고 소수의 정공이 베이스 측으로 이동하게 되는 것이다.
그러므로 순방향 전압 VBE를 높여서 이미터로부터 베이스 측으로 들어가는 정공의 수를 많아지게 하면 거기에 비례하여 콜렉터 측으로 끌려가는 정공의 수도 자연히 많아지게 된다. 따라서 TR은 순방향 전압 VBE에 의하여 베이스 전류(Ib)를 증가시키면 콜렉터 전류(Ic)는 자연히 증가하게 되는 것이다. 이와 같은 원리로 동작하는 TR은 일반적으로 콜렉터 전류가 베이스 전류보다 수배 ~ 수십 배로 증가하여 흐른다.
위와 같은 경우 이미터 전류(Ie)를 100mA흐르게 하면 콜렉터 전류 (Ic)는 99mA가 흐르고 베이스전류(Ib)는 1mA가 흐르게 된다. 마찬가지로 이미터 전류(Ie)를 200mA흐르게 하면 콜렉터 전류 (Ic)는 198mA가 흐르고 베이스전류(Ib)는 2mA가 흐르게 된다. 그러므로 이런 TR은 Ib가 1mA에서 2mA로 1mA증가할때 Ic는 99mA에서 198mA로 99mA가 증가하게 되므로 Ic는 Ib의 99배나 확대되어 흐르는 것이 된다.
이와 같은 예에서 Ic는 Ib가 99배 전류증폭이 되었다고 하며 이 TR은 전류증폭률이 99라고 한다.
이 처럼 TR은 베이스 측으로 약간의 전류만 흘려도 콜렉터 측으로는 수배내지 수십 배로 큰 전류가 흐르게 하는 전류 증폭 자용이 있는 것입니다. 그리고 이때 이미터에 흐르는 전류(Ie)는 콜렉터 전류 (Ic)와 베이스 전류(Ib)로 나누어져 흐르므로 항상 Ie = Ic + Ib의 관계가 성립한다.
NPN형 트랜지스터의 동작원리
위의 그림은 N형, P형, N형의 순으로 서로 접합된 NPN형 트랜지스터이다.
NPN형 트랜지스터 역시 PNP형 트랜지스터와 같이 가운데에 엷은 막으로 되어 있는 것이 베이스이고 양쪽에 있는 다른 종류의 반도체 중 작은 쪽은 이미터이며 큰 쪽은 콜렉터이다.
PNP형에서는 이미터에 들어있는 정공이 전류를 운반하였으나 NPN형에서는 이미터에 들어있는 전자가 전류를 운반한다. NPN형 트랜지스터에서는 이미터에서 베이스 측으로 들어가던 전자의 대부분이 콜렉터 측의 +전압에 끌려가는 동작을 한다. 즉 아래의 그림과 같이 NPN형 트랜지스터의 이미터-베이스 사이에 순방향 전압 VEB를 공급하면 이미터에서 콜렉터 측으로 전자가 이동한다. 전류는 전자의 방향과 반대이므로 이 때 전류는 베이스에서 이미터 측으로 흐른다.
그런데 이 때 아래의 그림과 같이 콜렉터-베이스 사이에 역방향으로 더 높은 전압 VCB
를 공급하면 이미터에서 베이스 측으로 들어가던 전자의 대부분이 콜렉터 측의 높은 전압에 끌려 콜렉터 측으로 이동하게 되는 것이다.
여기에서도 Ib가 흐르면 Ic가 흐르고 Ib가 증가하면 Ic가 수배내지 수십 배 정도로 크게 증폭되어 흐른다.
3. 트랜지스터의 분류
:: 구조에 따른 분류
트랜지스터의 동작구조상 차이에 따라 바이폴러(bipolar) 트랜지스터와 유니폴라(unipolar) 트랜지스터로 분류 할 수 있다.
바이폴러 트랜지스터
Bi(2개) Polar(극성)의 의미로서 트랜지스터를 구성하는 반도체에 정공(플러스극성)과 전자(마이너스극성)에 의해 전류가 흐르게 되어 있는 것을 바이폴러 트랜지스터라고 한다. 일반적인 트랜지스터는 실리콘으로 되어 있는 바이폴러 트랜지스터를 가리킨다.
FET
Field Effect Transistor의 약어로 전계 효과 트랜지스터라 하며 접합형 FET와 MOS형 FET 및 GaAs형 FET가 있다. 접합형 FET는 오디오 기기등 아날로그 회로에 많이 이용되며 MOS형 FET는 주로 마이크로컴퓨터 등의 디지탈 IC에 사용되고 있다. GaAs형 FET는 위성방송 수신 등의 마이크로파의 증폭에 사용된다.
※MOS
Metal Oxide Semiconductor의 약어로 그 구조가 금속(Metal), 실리콘 산화막(Oxide), 반도체(Semiconductor)의 순으로 되어 있어서 MOS로 불리고 있다. MOS에는 P형과 N형, C형이 있으며 소비 전류를 작게 할 수 있기 때문에 마이크로컴퓨터 등 집적도가 높은 IC에 사용된다.
:: 허용전력에 따른 분류
주로 최대정격의 콜렉터 손실 Pc에 따라 분류하는 방법이다. 크게 나누어 소신호 트랜지스터와 파워트랜지스터로 분류하며 일반적으로 파워트랜지스터라 하면 1 W이상의 것을 가리킨다.
소신호 트랜지스터
최대 콜렉터 전류(IC max)가 500 mA 이하, 최대 콜렉터 손실(PC max) 1 W미만의 트랜지스터를 파워트랜지스터에 비해 소신호 트랜지스터로 부르며 일반적으로 수지몰드 타입이 많은 것이 특색이다.
파워트랜지스터
일반적으로 파워트랜지스터라고 할 때는 PC 1W 이상의 것을 가리킨다. 소신호 트랜지스터에 비해 최대 콜렉터 전류와 최대 콜렉터 손실이 크고 발열에 대비하여 형상도 크고 금속으로 쉴드 되어 있거나 방열핀이 첨부되기도 한다.
4. 회로도
5. 변동사항
- 원래 있지 않았던 스위치와 발광 다이오드를 전원 입력단자 +극 앞에 접속
- 입력단자 마이크 앞에 1kΩ의 저항을 접속
- 출력단자에 마이크 대신 이어폰 커넥터 연결
6. 설계 시 문제점 및 해결 방안
7. 역할 분담
8. 제작 일정
9. 작품 사진
10. 사진 자료
↑ 구성된 회로 ↑ 구성된 회로
11. 데이터 시트
↑2SC1815의 데이터 시트
↑2SC1959의 데이터 시트
↑2SA562의 데이터 시트

키워드

트랜지스터 설계,   마이크 구동회로,   마이크 만들기 ,   증폭기 설계,   전기설계,   공학설계