전자회로 실험 h파라미터

소개글

전자회로 실험 h파라미터에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

, , , 의 식을 이용하여 35-4를 구할 수 있다.
6. 토의
우선 정확하기 알지 못하는 내용에 대하여 실험을 하여 약간 어려움을 겪었다. 그래서 실험 분석할 때도 잘 안나온 점이 있고 오차도 크게 발생하였던 것 같다. 4단자 회로망을 보면 이것은 h파라미터를 처음 접했던 기초회로이론의 내용과도 크게 다르지 않은 것이어서 실험하는데 크게 지장이 없었다. 측정값과의 오차도 크지 않았다. 다음으로는 h파라미터의 측정의 실험이었는데 이것은 공통에미터를 이용하여 실험을 하는 것이었다. 여기서는 h파마미터를 구하는데 이것이 BJT의 속성과 관련된 것이 있고 이를 통하여 BJT소자를 이용하는데 유용하게 작용한다는 것을 알았다. 우선 는 의 값을 갖기 때문에 이것을 이용하여 BJT를 증폭기로 이용하는 경우에 이것을 유용하게 이용할 수 있음을 확인하였다 다른 부분도 이것이 입력저항과 출력 어드미턴스 등의 회로에 대한 분석을 할 경우에 많은 부분에 이용이 되는 수치들이기 때문에 이 h파라미터를 제대로 분석하는 것은 중요한 것이라고 판단된다. 매뉴얼에 따라서 실험을 하였지만 처음 다뤄보는 소자도 있고 정확이 모든 부분을 이해하고 실험한 부분이 아니었기 때문에 이것에 대하여 발생한 오차가 존재하게 되었다. 그리고 소자의 연결에 있어서도 잘못된 부분이 존재하였다고 판단된다. 이런 점에서 만약에 다음연도 실험에서는 이 부분과 이론을 배우는 부분을 순서를 맞춰서 실험에 대하여 좀 더 정확한 수행을 하게 도와주었으면 좋겠다.
1. 제목
1) 4단자 회로망
2) h파라미터의 측정
2. 이론
1) 4단자 회로망
2개의 입력단자와 2개의 출력단자를 갖고 있는 회로망을 4단자 회로망이라고 한다. 일반적으로 트랜지스터 증폭기는 두 개의 입력단자와 두 개의 출력단자를 가지고 있으므로 트랜지스터 회로를 해석하는데 있어서 4단자 회로망은 매우 유용하다. 4단자 회로망은 일반적으로 다음과 같이 표시한다. 입력전류 I1과 출력전류I2는 회로망 내로 흘러 들어가도록 방향을 정하는 것이 관례로 되어있다. 입력전압 V1과 출력전압V2는 그림 34-2와 같이 극성을 정하는 것이 관례이다. 다음의 식을 통하여 나타낼 수 있다. , 각각의 h파라미터를 살펴보면 다음과 같다. , , ,
2) h-파라미터의 측정
4단자회로망 이론을 이용하여 트랜지스터의 h파라미터를 구해보자. 트랜지스터의 연결방법에는 베이스접지, 에미터접지, 콜렉터접지의 3가지가 있다. 트랜지스터회로에서는 일반적인 h파라미터를 다음과 같이 표시한다.
1. h11은 입력저항을 나타내므로 h11=hi로
2. h21은 hf로
3. h12는 역방향 전달전압비율이므로 hr로
4. h22는 출력어드미턴스이므로 ho로 표시한다.
그 뒤첨자에는 에비터, 베이스, 콜렉터 접지를 구별해주기 위해서 에미터일때는 e, 베이스일때는 b, 콜렉터일때는 c를 붙여준다.
각각의 방정식을 세워 베이스, 콜렉터, 에미터의 저항을 h파라미터로 나타내면 다음과 같다.
, , , ,
3. 시뮬레이션 결과 및 분석
1) 실험34 : 4단자 회로망
1) 전류치
실험 회로도
시뮬레이션 결과
분석 : 우선 I1이 0.5mA다 될 때의 V1의 값을 찾기 위하여 DC sweep을 통하여 0-5V까지 범위를 가해주어 측정을 하였다. 그래프에서 확인한 값은 2.51V였다.
실험회로도
시뮬레이션 결과
분석 : 위에서 구한 전압인 약 2.51V일때의 흐르는 I2값을 구하기 위하여 측정을 하였더니. 803uA가 나왔다.
2) 전압치
분석 : 전압치를 구하는 것인데 여기서는 V2가 10V일때의 경우이다. I1은 0이므로 이때는 개방된 형태여서 다음의 회로와 같이 된다. V1=909.1mV가 되고 I2=909.1uA가 된다.
1) 실험35 : h파라미터의 측정
1) 회로35-6
실험 회로도
시뮬레이션 결과
분석 : 강의자료에 있는 2N404대신 A1266으로 PNP트랜지스터를 사용하라는 것을 확인하여 그것으로 사용하려고 했으나 확인해본 결과 두 개의 소자가 모두 없어서 2N3906을 통하여 시뮬레이션을 하였다. Ic가 1mA가 되도록 하기 위해서 V3의 전압을 DC sweep을 통하여 1에서10V의 구간에 대하여 측정을 하여 구하였더니 1.1694V일 때 Ic=1.003mA가 나오는 것을 확인하였다. 입력전압은 모두 5V로 주었다. 여기서는 V2를 쇼트시켜서 와 를 계산하도록 하는 것이다.
실험 회로도
시뮬레이션 결과
분석 : 이번에는 ic가 2mA가 되도록 하는 실험인데 위와 같은 방법으로 해당전류의 V3의 전압을 확인하니 1.66V가 나왔다. 이것을 수치로 정해주었다. 여기서도 V2를 쇼트시켜서 와 를 계산하도록 하는 것이다.
실험 회로도
시뮬레이션 결과
분석 : 이번에는 Ic=4mA가 되도록 하는 것인데 이때의 전압 V3=2.62V였다. 여기서도 V2를 쇼트시켜서 와 를 계산하도록 하는 것이다.
실험 회로도
시뮬레이션 결과
분석 : Ic=6mA가 되도록 하는 것이다. 이때의 전압 V3=3.575V가 나왔고 4개의 실험을 하면서 시뮬레이션된 결과를 보니 모두 클리핑이 발생하지 않았다. 그러므로 5V를 입력해 주어도 된다고 본다.
2) 회로35-7
실험 회로도
시뮬레이션 결과
분석 : 이번에도 동일한 소자를 사용하는 것이므로 소자를 2N3906을 사용하였다. 이번에는
35-7회로를 실험하는 것이다. 이번에도 Ic=1mA일때의 값을 찾기 위해 DC sweep을 이용하여 V6=1.168V임을 확인하였다. 여기서는 V2를 쇼트시켜서 와 를 계산하도록 하는 것이다.
실험 회로도
시뮬레이션 결과
분석 : Ic=2mA일때의 V6를 구하는 것인데 그래프를 통하여 구한 결과는 1.66V였다. 여기서는 V2를 쇼트시켜서 와 를 계산하도록 하는 것이다.
실험 회로도
시뮬레이션 결과
분석 : Ic=2mA일때의 V6를 구하는 것인데 그래프를 통하여 구한 결과는 2.62V였다. 여기서는 V2를 쇼트시켜서 와 를 계산하도록 하는 것이다.
실험 회로도
시뮬레이션 결과
분석 : Ic=2mA일때의 V6를 구하는 것인데 그래프를 통하여 구한 결과는 3.576V였다. 여기서는 V2를 쇼트시켜서 와 를 계산하도록 하는 것이다.

키워드

전자공학실험,   4단자 회로망,   h파라미터의 측정