공통베이스,콜렉터증폭기

소개글

공통베이스,콜렉터증폭기에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험의 이론
2. 실험 결과
3. 결과 분석 및 고찰
4. 결론

본문내용

저항은
◆전류이득은
여기서, 이고,
이다.
만약, 이라면
이라고 할 수 있다.
이고
따라서 이 된다.
◆전력이득은
◆높은 입력 저항을 제한하는 중요한 요소 :
◆입력 저항을 높이는 방법 : 다링톤 접속
●첫 번째 트랜지스터 :
●두 번째 트랜지스터
:
●전류이득 :
●입력 저항 :
2. 실험 결과
▶<표 12-1의 계산값>
▶<표 12-2의 계산값>
3. 결과 분석 및 고찰
▶부하저항이 있는 경우
<그림 12-5의 회로도>
<입력전압과 출력전압의 파형> <주파수 이득>
=> 기본적으로 공통 콜렉터는 Base를 입력으로 Emitter를 출력단자로 쓰는 것이다.
회로를 PSpice로 돌려본 결과 이론으로 알고 있던 전압이득이 거의 1에 가깝게 나온다는 사실을 입력전압과 출력전압 파형의 크기를 통해 확인할 수 있었다. (회로도의 값으로 전압이득을 구해 본 결과 약 0.98835정도가 나왔고, 파형을 보면 입력전압보다 출력파형이 아주 약간 작아졌음을 알 수 있다.) 출력전압의 크기가 약간 작아졌기 때문에 중역주파수에서 주파수 이득의 Gain값이 0에 약간 모자란 음수의 값이라는 것도 알 수 있다. 또한 지난주에 실험했던 ‘공통 에미터 증폭기’와는 달리 입력전압과 출력전압의 파형이 동상이라는 것도 알 수 있었다.
▶입력 단에 저항을 추가한 경우
<그림 12-6의 회로도>
<입력전압과 출력전압의 파형> <주파수 이득>
=> 이 회로는 <12-5>회로의 베이스단에 22k 짜리 저항을 하나 추가한 것이다. 따라서 베이스단의 입력으로 들어가는 입력전압이 줄어들었고 전압이득도 줄어들었음을 알 수 있다. <12-5>회로와 비교해서 입력전압의 크기에 비해 출력전압의 크기가 상대적으로 많이 줄어든 것으로써 이 사실을 확인할 수 있다. 그리고 중역주파수에서 주파수 이득의 Gain값이 <12-5>회로에 비해 훨씬 낮은 값인 약 -10정도가 된다는 것도 알 수 있다. 또한 이것도 역시 ‘공통 에미터 증폭기’와는 반대로 입력전압과 출력전압의 파형이 동상임을 알 수 있다.
▶부하저항의 크기가 작아진 경우
<그림 12-7의 회로도>
<입력전압과 출력전압의 파형> <주파수 이득>
=> 이 회로도는 <12-5>회로도와 비교 했을 때 부하저항의 크기가 1k에서 33Ω으로 줄어든 회로이다. 부하저항의 크기가 작아졌기 때문에 전압이득도 작아졌고, 이것은 <12-5>회로도와 비교 했을 때 입력전압과 출력전압 크기의 차이가 더욱 크다는 것을 통해 확인할 수 있다.
4. 결론
이번 실험은 직접 실험을 해보지 않았기 때문에 실험 결과를 직접 확인할 수 있는 방법이 없어서, 실험 내용을 이론적으로 나마 계산을 해 보았고 그 결과를 확인해 보기 위해서 PSpice로 실험 할 내용의 회로도를 그려서 돌려보았다. 그래서 각 회로의 특징에 대해서 확인해 보았다. ‘공통 콜렉터 증폭기’의 기본적인 특징인 전압이득이 약 1이라는 것을 확실히 알 수 있었고, 같은 ‘공통 콜렉터 증폭기’의 회로이지만 저항의 유무나 크기에 따라서 전압이득의 값이 달라져 출력전압의 크기가 달라진다는 것을 확인하였다.
또한 입력 임피던스가 다른 것들에 비해서 크고 출력 임피던스는 작은 특성이 있다는 것을 알았다. 이러한 특징(전압이득은 거의 1이지만 출력 임피던스는 작다)을 이용해서 앰프의 출력 단에 쓰이거나 임피던스 변환회로에서도 쓰일 수 있다는 사실도 알게 되었다.
◆전압분배 바이어스 공통 베이스 증폭기
1.실험의 이론
입력신호는 Emitter에 공급하고, 출력 신호는 Collector단에서 뽑는다.
공통 베이스 증폭기의 특징은 전압 이득이 높고, 전류 이득은 1에 가깝다는 것이다. 그리고 입력 저항은 낮다.
공통 베이스 증폭기의 이러한 특성을 이용해서 응용을 할 수 가 있는데, 낮은 입력 저항을 갖기 때문에 신호원이 매우 낮은 저항출력을 갖는 고주파 응용에 가장 적합하다.
전압 이득은 이다.
여기서 이고,
으로 구할 수 있다.
따라서 전압 이득 으로 나타낼 수 있고, 만약 로 나타낼 수 있게 된다.
2. 실험 결과
▶<표 13-1의 계산값>
▶<표 13-2의 계산값>
3. 결과 분석 및 고찰
▶부하저항이 있는 경우
<그림 13-3의 회로도>
<입력전압과 출력전압의 파형> <주파수 이득>
=> 기본적으로 공통 베이스는 Emitter를 입력으로 Collector를 출력단자로 쓰는 것이다.
회로를 PSpice로 돌려본 결과 이론으로 알고 있었던 전압이득이 높다는 사실을 확인할 수 있었다. 파형의 입력전압과 출력전압의 파형의 크기를 ‘공통 콜렉터 증폭기’의 파형과 비교해 보면 ‘공통 베이스 증폭기’의 특징을 더욱 확실히 알 수 있을 것이다. 또한 보데 플랏을 통해 주파수 특성이 좋다는 사실도 알 수 있다.
그리고 ‘공통 베이스 증폭기 ’역시 입력전압과 출력전압의 파형이 동상으로 나타난다.
특징은 전압 이득이 높고, 전류 이득은 1에 가깝다는 것이다. 그리고 입력 저항은 낮다.
▶입력 단에 저항을 추가한 경우
<그림 13-4의 회로도>
<입력전압과 출력전압의 파형> <주파수 이득>
=>이 회로는 <13-3>회로와 비교해서 입력단인 에미터단에 330Ω의 저항을 하나 추가한 회로이다. 그렇기 때문에 Gain값이 떨어 졌음을 알 수 있다.
이것은 위의 회로 <13-3>회로의 중역 주파수에서 Gain 값이 약 11인 반면에 <13-4>회로의 중역 주파수에서 Gain 값은 약 9로 작아졌다는 사실을 통해 확인할 수 있다.
4. 결론
이것도 역시 직접 실험을 하지 않았기 때문에 실험의 결과를 직접 확인할 수가 없어서 위의 실험과 마찬가지로 PSpice로 시뮬레이션을 해보고, 이론적으로 실험값을 계산을 해보았다. 이러한 과정을 통해서 ‘공통 베이스 증폭기’의 특징인 입력 임피던스가 작다는 사실과 전압이득이 크다는 사실을 확인 할 수 있었고, 주파수 특성도 좋아 고주파에서도 사용이 가능할 것이라는 생각을 해보았다.
또한 입력저항이 낮기 때문에 공통 베이스의 회로를 혼자서 쓰는 것 보다는 전류 이득이 1에 가깝고 출력 저항이 크다는 특징을 이용해 가장 적절한 운영방식은 전류증폭기나 전류완충기로 사용할 수 있다는 사실도 알 수 있었다.

키워드

공통,   베이스,   콜렉터,   증폭기