[공학] 증폭기 부하선 해석(예비레포트)

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법
PSPICE 시뮬레이션

본문내용

V
가 된다. 부하선 (3)은 (1), (2)와 공통인 점이 있다. 이 세가지 경우를 주목하면 부하선은 최대 콜렉터 전력 소비 곡선 100mA의 왼쪽에 있다. 이 부하선을 그리는 일반적인 방법은
RL 과 Vcc를 알면 확실하게 된다. RL의 값을 알 수 없더라도 동작점은 알고 있다. 동작점 Q가 VcE=5.25V ,Ic=19mA이고 공급 전원이 Vcc = 10V 라고 하면 부하선은 그림 5에 나타나듯이 점 Ic=0, VcE = 10V와 동작점 Q를 이용해서 그릴 수 있다. 부하선은 VcE = 0V,
Ic= 40mA 인 점에서 콜렉터 전류축과 교차한다. VcE = 0V 일 Ic = Vcc/RL의 관계로부터
RL을 쉽게 알 수 있다.
RL= Vcc / Ic
Vcc=10V, Ic=40mA를 위의 식에 대입하면
=> RL=10/40x10-3=250Ω
250Ω의 콜렉터 부하 저항은 요구되는 동작점 Q에서 증폭기가 동작할 수 있도록 한다.
그림 4 RL 과 Vcc의 특정한 값에 대해 그린 부하선
그림 5 동작점 Q와 전원 전압 Vcc에 의해 결정되는 부하선
3. 부하선으로부터 예측할 수 있는 증폭기 동작
부하선으로부터 콜렉터 전류가 베이스 전류의 변화에 따라 변화한다는 것을 알수 있다.
그리고 부하선과 콜렉터 특성 곡선이 교차하는 점이 동작점이다. 그리고 부하선으로부터
증폭기의 전류 이득도 알 수 있다. 입력 전류의 변화에 대한 출력 전류의 변화의 비를 전류 이득으로 정의했었다. 즉
예제에서 다음을 알 수 있다.
ΔI out = 26-12 = 14mA
ΔI IN = 0.4-0.2 = 0.2mA
그래서 식에 대입하면 다음과 같이된다.
AI = 14 / 0.2 = 70
.실험 방법
-사용기구-
직류전원 장치
EVM
트랜지스터(KSC 900)
저항
Procedure
1. 제공되는 사양을 참고하여 트랜지스터와 특성 곡선에 200mW 콜렉터 전력 소비 곡선을 그려라.
2. 제공된 트랜지스터 사양 sheet에 그림 6의 에미터 공통 증폭기의 부하선을 그려라. 이 회로에서 RL=2kΩ 이고, 콜렉터 전원 전압은 Vcc = 12V이다.
3. 부하선과 30uA의 베이스 전류 곡선과의 교차점을 구하라. 부하 곡선에 이 점을 Q1으로 표시한다. 그리고 표 1에 Ic 와 VcE의 좌표를 기록하라.
4. 부하선으로부터 IB=10uA, IB=20uA, IB=30uA , IB=60uA 일때 Ic 와 VcE값을 계산하고
기록하라. 부하선과 20uA의 베이스 곡선의 교차점을 Q2로 표시한다.
5. 그림 6의 회로를 구성하라. 스위치 S1을 열고 R1을 최소 저항값으로 조정한다.
6. 스위치 S1을 닫는다. 그리고 베이스 전류가 30uA가 되도록 R1을 조정한다.
7. 측정된 값을 사용해서 30uA의 전체 베이스전류 변호에 대한 Q1에서의 콜렉터
전류 이득을 계산한다. 그리고 그 결과를 표2에 기록하라. 그리고 똑같은 조건에서 콜렉 터에서 전압 이득을 계산하라. 그리고 그 결과를 표2에 기록하라.
8. 동작점 Q2에 대해 단계 7을 반복하라.
그림 6 트랜지스터 증폭기
PSPICE 시뮬레이션
◆ IB = 10uA
R2=4.1908[KΩ] 일때
IB = 10[uA] Ic = 1.702[mA] VcE = 8.595[V] VBE= 657.1[mV]
IB = 10uA , Ic= 1.702[mA]
VcE = 8.595[V] VBE= 657.1[mV]
◆ IB = 20uA
R2=4.620[KΩ] 일때
IB = 20[uA] Ic = 3.462[mA] VcE = 5.076[V] VBE= 676.9[mV]
◆ IB = 30uA
R2 = 5.049[KΩ] 일때
IB = 30[uA] Ic = 5.121[mA] VcE = 1.759[V] VBE = 688.4[mV]
◆ IB = 60uA
R2 = 6.5305[KΩ] 일때
IB = 60[uA] Ic = 5.948[mA] VcE = 103.5[mV] VBE = 694.0[mV]
위 시뮬레이션 값들을 정리한 표는 아래 와 같다.
시뮬레이션을 통해 구한 부하선의 값
IB(uA)
Ic(mA)
VcE
10
1.702
8.595
20
3.462
5.076
30
5.121
1.759
60
5.948
0.1035
부하선 이득 측정
동작점
콜렉터 전류이득 (Ic/IB)
콜렉터 전압이득(VcE/VEB)
Q1 (10uA)
170.2
13.0802
Q2 (20uA)
173.1
7.4989
Q3 (30uA)
170.7
2.5552
Q4 (60uA)
99.1333
0.1491

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증폭기 부하선,   예비 레포트,   전자공학