1주차..결과레포트

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목차

￭ 실험제목
￭ 실험목적
￭ 이론개요
￭ 실험순서
￭ 토의 및 고찰

본문내용

Common-Emitter Transistor Amplifier
실험제목 : 공통 이미지 트랜지스터 증폭기
실험목적
공통 이미터 증폭기에서 AC 와 DC 전압을 측정한다. 부하 및 무부하 동작에 대한 전압증폭(Av),
입력입피던스(Zi), 출력임피던스(Zo)를 측정한다.
이론개요
공통 이미터(CE)트랜지스터 증폭기회로는 널리 사용된다. 이것은 높은 전압이득(전형적으로 10에서 100)을 공급하고, 적당한 입력과 출력 임피던스를 공급한다. AC 신호 전압이득은 다음으로써 결정된다.
여기서 Vo와 Vi 는 둘다 실효치, 피크치 피크-피크치 어느 것이라도 관계없다. 입력 임피던스 Zi는 입력신호에서 트랜지스터로 본 임피던스이다. 출력 임피던스 Zo는 증폭기의 부하에서 트랜지스터로 본 임피던스이다.
전압분배기 DC 바이어스회로(그림 17.1)에 대해, 모든 DC 바이어스 전압은 정확한 트랜지스터 β 값을 모르더라도 근사적으로 결정될 수 있다. 트랜지스터의 AC 동저항 는 다음 식을 이용하여 계산할 수 있다. (17.1)
AC 전압이득 : CE 증폭기(부하가 없는)의 AC 전압이득은 다음 식을 이용하여 계산할 수 있다.
만약 가 커패시터의 의해 바이패스 된다면 위의 식에 =0을 이용하라.
(17.2)
AC 입력 임피던스 : AC 입력 임피던스는 다음 식을 이용하여 계산된다.
만약 가 커패시터에 의해 바이패스 된다면 위의 식에 =0을 이용하라.
(17.3)
AC 출력 임피던스 : ac 출력 임피던스는 다음 식을 이용하여 계산된다.
(17.4)
실험순서
1) 공통 이미터 DC 바이어스
a. 그림 17-1에 각각의 저항의 측정된 값을 기입하라.
<그림 17-1>
b. 그림 17-1의 회로에 대한 DC 바이어스 값을 계산하라. 값을 아래에 기록하라.
(계산치) = 2.33(V)
(계산치) = 1.63(V)
(계산치) = 5.11(V)
(계산치) = 1.63(mA)
식 (17.1)을 사용하여 를 계산하고 의 값을 계산하라.
(측정치) = 15.95(Ω)
c. 그림 17-1 의 회로를 결선하라. =10V 에 두어라. 다음 값을 측정할 회로의 DC 바이어스를
검사하라.
(계산치) = 2.31(V)
(계산치) = 1.63(V)
(계산치) = 5.3(V)
이들 값들을 순서 b에서 계산된 값들과 비교하라. 다음 식을 사용하여 DC 이미터 전류를 계산하라.
= 1.697(mA)
의 측정된 값을 사용하여 AC 동저항 의 값을 계산하라.
= 15.321(Ω)
2) 공통 이미터 AC 전압이득
a. 식 (17.2)를 이용하여 바이패스된 이미터에 대한 증폭기의 전압이득을 계산하라.
(계산치) = -188
b. = 20mV 와 f= 1 KHz 로 AC 입력신호를 인가하라. 스코프에서 출력파형에 왜곡이 없는지 를 관찰하라. (만약 있다면 입력신호를 감소시키거나, DC 바이어스를 검사하라)
스코프나 DMM을 사용하여 출력전압 를 측정하라.
(측정치) = 3.18(V)
측정된 값을 사용하여 회로의 무부하 전압이득을 계산하라.
= 106
측정된 를 순서 a에서 계산된 것과 비교하라.
3) AC 입력 임피던스,
a. 식 (17.3)을 사용하여 를 계산하라. 곡선 추적기, β 테스터로 측정된 β 값이나 혹은 규격표에 있는 공칭값을 사용하라.
,
(계산치) = 7.65KΩ
b. 를 측정하기 위해서 그림 17-2에 나타난 것과 같이 입력 측정저항 =1 KΩ을 연결하라. 입력 = 20mV를 인가하라. 오실로스코프로 출력파형에 왜곡이 없는지를 관찰하라. 를 측정하라.
<그림 17-2>
측정된 를 사용하여 다음 식을 풀면
를 얻을 수 있다.
= 7.65
측정된 를 순서 a에서 계산된 것과 비교하라
4) 출력,
a. 식 (17.4)를 이용하여 를 계산하라.
(계산치) = 3kΩ
b. 입력 측정저항 를 제거하라. = 20mV의 입력전압에 대한 출력전압 를 측정하라.
왜곡이 없는지 출력파형을 검사하라.
(측정치) (무부하) = 3.122(V)
부하 = 3 kΩ을 연결하고 을 측정하라.
(측정치) (부하) = = 1.597(V)
다음으로부터 출력 임피던스를 얻을 수 있다.
여기서 는
= 2.86kΩ
측정된 의 값을 순서 a에서 계산된 값과 비교하라.
5) 오실로스코프 측정
그림 17-1의 증폭기를 연결하라. 1 KHz에서 = 20mV(p-p)의 입력에 대해 그림 17-3에
와 에 대한 파형을 그려라.
<그림 17-3>
토의 및 고찰
이번 실험을 통하여 공통이미터 트랜지스터의 증폭작용을 알수 있었다.
증폭작용을 실험으로써 확인하기 위하여 처음 을 이용하여
Ac의 동저항 re를 계산하였고, 계산한 값 re를 가지고,
AC 의 전압이득을 얻을수 있었다.
라는 계산식을 통하여 알수 있는데, (-)부호가 붙는 이유는 베이스에 +파형이 가해지면 콜렉터는 증가된 콜렉터전류에 의해 부하저항에서 떨어진 전압만큼 낮게 되므로 반전(180˚)된 파형이 나타나게
되기 때문에 (-)의 부호가 붙는다.
실험에서 함수발생기를 1Khz Vsin=20mV 로 계산하라고 표시 되어 있는데,
실제 함수발생기를 1khz를 넣고 Vsin을 측정하니 20mV보다 훨씬 큰 값이 나왔다.
그래서, 3K옴 두개를 이용, 전압분배를 한 뒤 실험을 시작하였다.
* 처음에는 20mV보다 큰 전압값 을 가지고 실험을 하였는데, 전압이 증폭이 되면서,
포화되는 것을 오실로스코프 상에서 확인 할 수 있었다.
실험에서 실제 전압값 을 DMM이나 오실로스코프에서 확인하라고 하였는데,
DMM으로 전압값 을 측정할 때에는 (측정값 * 1.414)로 계산 하여,
실제 rms 값을 구하였다.

키워드

트랜지스터 ,   입력입피던스,   출력임피던스,   공통이미터,   증폭기