전자 회로 - 트랜지스터의 동작 원리

소개글

전자 회로 - 트랜지스터의 동작 원리에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

Ic 값은 곡선에 나타난 Ie 값과 아주 비슷하다. 간단히 Ic/Ie 비율, 즉 알파는 1에 매우 가깝고 실질적으로 일정하다. 이러한 관측들은 알파의 성질에 관하여 전제한 것, 그리고 활성 영역으로 정의된 그림에서의 영역에 대응된다. 활성 영역을 통하여 오른쪽으로 진행함에 따라 약간 곡선이 올라가는 것을 발견할 수가 있다. 일정한 Ie에 대한 각 곡선들은 Ie와 Ic에 접근하고, VcB가 증가해도 알파가 1이라는 의미로, Ie는 Ic와 거의 같도록 수평선에 가깝게 된다. VcB의 역방향 바이어스 값이 증가하면, 소수 캐리어의 수가 증가하여 컬렉터로 들어가게 되고, 컬렉터 전류가 증가한다. 컬렉터-베이스와 이미터-베이스 접합이 역방향 바이어스되어 있을 때, 트랜지스터가 차단상태에 있다고 한다. 특별히 디지털 회로를 제외하고는, 트랜지스터는 차단 영역에서 정상적으로 작동하지 않는다. 여기까지 보면 이미터 접지 회로의 출력 특성과는 차이가 있다는 것을 관찰 할 수 있다.
실험 4) Part Browser 대화 상자에서 BJTs NPN의 Gen. Purpose를 사용하여 BF554, 2SC2912, 2N4239, 2N5582 등을 이미터접지 회로에 적용하여 입력과 출력 특성을 측정하시오.
각각의 트랜지스터를 이미터 접지 회로에 적용해서 입력과 출력 특성을 관찰해 보자.
BJTs NPN - Gen. Purpose - BF554
입력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 입력 특성의 시뮬레이션 결과
출력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 출력 특성의 시뮬레이션 결과
BJTs NPN - Gen. Purpose - 2SC2912
입력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 입력 특성의 시뮬레이션 결과
출력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 출력 특성의 시뮬레이션 결과
다이오드의 허용 전압 200V에서의 반인 V2 End = 100V 일때의 그래프
BJTs NPN - Gen.Purpose - 2N4239
입력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 입력 특성의 시뮬레이션 결과
출력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 출력 특성의 시뮬레이션 결과
다이오드 허용 전압 기본 값 80V의 반인 V2 End = 40V의 그래프
BJTs NPN - Gen. Purpose - 2N5582
입력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 입력 특성의 시뮬레이션 결과
출력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 출력 특성의 시뮬레이션 결과
BJTs PNP - Gen. Purpose - BC107A
입력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 입력 특성의 시뮬레이션 결과
출력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 출력 특성의 시뮬레이션 결과
다이오드 허용 전압인 45V의 반인 V2 End = 23V 일 때의 그래프
BJTs PNP - Gen. Purspose - BCX70G
입력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 입력 특성의 시뮬레이션 결과
출력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 출력 특성의 시뮬레이션 결과
다이오드 허용 전압인 45V의 반인 V2 End = 23V 일 때의 그래프
BJTs PNP - Gen. Purpose - BFY50
입력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 입력 특성의 시뮬레이션 결과
출력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 출력 특성의 시뮬레이션 결과
다이오드 허용 전압 80V의 반인 V2 End = 40V 일 때의 그래프
BJTs PNP - Gen. Purpose - MPS3903
입력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 입력 특성의 시뮬레이션 결과
출력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 출력 특성의 시뮬레이션 결과
다이오드 허용 전압인 40V의 반인 V2 End = 20V 일 때의 그래프
BJTs PNP - Gen. Purpose - BC547
입력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 입력 특성의 시뮬레이션 결과
출력 특성 곡선을 보기 위한 회로도 출력 특성의 시뮬레이션 결과
다이오드 허용 전압인 45V의 반인 V2 End = 23V 일 때의 그래프
여러 가지 트랜지스터의 입력 특성은 순방향 바이어스 된 다이오드 곡선과 비슷하다는 것을 알았고 여기서 가장 안쪽으로 있는 그래프 곡선 일수록 Y축 IB는 증가함을 알 수가 있었다. 그리고 출력 특성 곡선에서 알 수 있었던 점은 곡선이 거의 수평인 영역은 활성영역이고, 이것을 보아 β값은 실질적으로 일정 하지만 오른쪽으로 증가함에 따라 위의 곡선을 토대로 각 곡선에서의 상승으로 추정할 수 있듯이 다소 증가하게 되는 것이라고 생각 해 볼 수 있었다. 여러 가지의 트랜지스터에 따라 이 값들이 천차만별 다르고 또 그런 것들을 이용하여 어느 때 필요한 지를 생각해 볼 수 있다.
실험 5) 그림 3-18의 회로도에서 그림 3-25의 결과가 나오도록 시뮬레이션의 조건과 IntuScope의 X, Y축의 값을 결정하시오.
그림 3-18의 회로도 처음 시뮬레이션 조건
문제의 그래프를 보면 그래프가 0부터 40까지 나왔으므로 전압값은 Star 0, End 40 으로 설정하고, 여섯 개의 파형이 나왔으므로 10uA부터 100uA까지 20uA 씩 나오게 하여 여섯 개의 파형이 나오게 해 보았다.
위의 설정 값대로 시뮬레이션 한 결과
x축의 수치와 그래프 파형은 같으나 y축의 수치가 다르므로 전류값 I1을 조절해 보자.
그림 3-25를 보게 되면 Y축의 값들이 원래의 값들보다 약 10배 증가하였다. 그러므로 Start 부분과 End 부분을 수정 해주어야 한다. Start부분은 그림 3-25에서 제일 밑의 파형이 거의 x축에 가까우므로 0uA로 수정하고 End 값을 10배 증가 시켜 1000uA로 수정하였다.
다시 조정한 DC Sweep 값
다시 조정하여 시뮬레이션 해보면 제일 처음 그래프는 위의 그림과 같이 나오게 된다.
여기서 이제 Scaling 창에서 수치를 조절 하여 그림 3-25와 같은 그래프를 만들 수 있을 것이다. 위의 그림에서 x축 V값은 일치하므로 x축 수치는 그대로 놔두고 y축의 수치가 그림 3-25에서는 한 칸당 20m의 차이가 나므로 최소값은 0, 최대값은 200으로 주면 될 것이다.
y축 최소 0, 최대 200으로 조정하였을 때 나온 그래프
최종 적으로 설정한 수치들은 아래와 같다.
DC Sweep 조건 시뮬레이터 Scaling 조건

키워드

전자 회로,   트랜지스터,   동작 원리