BJT의 이미터 바이어스 및 콜렉터 궤환 바이어스 (결과 레포트)

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목차

1. 실험 목적

2. 실험 장비

3. 이론 개요

4. 실험 순서
(1) 베타 결정
(2) 이미터 바이어스 회로
(3) 콜렉터 궤환 회로 ( Re = 0 옴)
(4) 콜렉터 궤환 회로 (Re가 존재)

5. 연습문제

6. 결론 및 고찰

본문내용

196㏀
b. 단계 1)에서 결정된 저항치를 이용하여 IB, IC, IE, VB, VC, VCE의 값을 계산하고,
표 10.7에 기입하라.
c. 그림 10-3의 회로에 전원을 넣어 VB, VC, VE, VCE를 측정하고, 표 10.8에 기입하라. 측정된 저항치를 이용하여 전류 IB, IC, IE를 계산하여 표 10.8에 기입하라.
2N3904 트랜지스터에 대한 표 10.7과 10.8의 계산치와 측정치를 비교하라.
d. 그림 10-3의 2N3904 트랜지스터를 2N4401 트랜지스터로 바꾸고 단계 1)의 β 값을
이용하여 IB, IC, IE, VB, VC, VCE 값을 계산하고, 표 10.7에 기입하라.
e. 2N4401 트랜지스터가 있는 그림 10-3의 회로에 전원을 넣어 VB, VC, VE, VCE를 측정하고, 표 10.8에 기입하라. 그리고 측정된 저항치를 이용하여 전류 IB, IC, IE를 계산하여
표 10.8에 기입하라.
2N4401 트랜지스터에 대해 표 10.7과 표 10.8의 계산치와 측정치를 비교하라.
f. 순서 1)g에 나타난 식을 이용하여 β, IC, VCE, IB의 백분율 변화를 계산하라.
표 10.7
계산치
트랜지스터
VB(V)
VC(V)
VE(V)
VCE(V)
IB(μA)
IC(mA)
IE(mA)
2N3904
4.87
14.21
4.28
9.93
24.70
1.929
1.953
2N4401
4.97
14.08
4.39
9.69
24.10
1.976
2
표 10.8
측정치
측정치로부터 계산치
트랜지스터
VB(V)
VC(V)
VE(V)
VCE(V)
IB(μA)
IC(mA)
IE(mA)
2N3904
6.73
11.76
6.14
5.63
35.1
2.74
2.775
2N4401
6.92
11.43
6.38
5.04
34.6
2.84
2.874
표 10.9
β, IC, VCE, IB의 백분율 변환
%△β
%△IC
%△VCE
%△IB
5.12 %
3.64 %
10.47 %
1.4 %
5. 연습문제
1. a. 그림 10-1의 이미터 바이어스회로에 대한 포화전류 ICsat를 계산하라.
(계산치) ICsat = 4.55mA
b. 그림 10-2의 콜렉터 궤환회로에 대한 포화전류 ICsat를 계산하라.
(계산치) ICsat = 6.75mA
c. 그림 10-3의 콜렉터 궤환회로에 대한 포화전류 ICsat를 계산하라.
(계산치) ICsat = 3.879mA
d. 연습문제 a, b, c의 계산에 대해 의 효과는 무엇인가?
상관없다.
2. 실험에서 조사된 세 회로에서 2N3904트랜지스터가 2N4401로 바뀌었을 대 Q점(IC와 VCEE에 의해 정의된)의 위치는 어떻게 변했는가? 즉 말하자면, 더 높은 의 트랜지스터로 치환되었을 대 Q점의 위치의 이동은 어떻게 되는가? 특히, Q점은 포화(높은 IC, 낮은 VCE)조건으로 움직이는가? 혹은 차단(낮은 IC, 높은 VCE)영역쪽으로 움직였는가?
차단영역에 조금 가까워지나 거의 변화가 없다.
3. a. 의 변화에 기인한 IC, VCE, IB의 변화율을 결정하고, 표 10.10을 완성하라. 나타낸 백분율 변화를 얻기 위해 단계 2)~4)의 결과를 이용하라.
표 10.10
%IC/%
%VCE/%
%IB/%
이미터 바이어스
0.92
3.61
0.92
컬렉터 궤환 (RE=0Ω)
1.14
1.78
0.1316
컬렉터 궤환 (RE로)
0.71
2.04
0.273
b. 표 10.10의 각각의 회로에 대해 식 9.2(아래 식)에 의해 정의된 평가지수 비교하라.
안정도 계수가 더 좋게 나타나는 것은 어느 것인가?
가 있는 컬렉터 궤환 회로
c. 표 10.10의 나머지 감도 [S()]도 한 회로계 다른 회로보다 더 안정한 것으로 나타났는가?
나머지는 가 없는 컬렉터 궤환 회로가 더 안정적이다.
4. a. 그림 10-1의 이미터 바이어스회로에 대해 회로의 다른 요소(저항, VCC, ) 관점에서 IC에 대한 식을 전개하라. (+1)=인 사실을 이용하라.
b. a에서 구한 식의 분자와 분모를 로 나누어라.
c. b의 결과를 기초로 의 레벨상에서 의 변화레벨의 영향을 최소화하기 위해 회로의 요소 사이에 어떤 관계가 존재해야만 하는가?
가 작을수록 의 영향을 받지 않는다.
가 클수록 의 영향을 받지 않는다.
5. a. 그림 10-2의 콜렉터 궤환회로에 대해 회로의 다른 요소(저항, , ) 관점에서 에 대한 식을 전개하라. 의 사실을 이용하라.
b. a에서 구한 식의 분자와 분모를 로 나누어라.
c. b의 결과를 기초로 의 레벨상에서 의 변화레벨의 영향을 최소화하기 위해 회로의 요소 사이에 어떤 관계가 존재해야만 하는가?
가 작을수록 의 영향을 받지 않는다.
가 클수록 의 영향을 받지 않는다.
6.a. 그림 10-3의 콜렉터 궤환회로에 대해 회로의 다른 요소(저항, , ) 관점에서 에 대한 식을 전개하라. 의 사실을 이용하라.
b. a에서 구한 식의 분자와 분모를 로 나누어라.
c. b의 결과를 기초로 의 레벨상에서 의 변화레벨의 영향을 최소화하기 위해 회로의 요소 사이에 어떤 관계가 존재해야만 하는가?
가 작을수록 의 영향을 받지 않는다.
와 가 클수록 의 영향을 받지 않는다.
7. 연습문제 4c, 5c, 6c의 결과를 비교하면 어느 회로가 같은 크기의 저항에 대해 의 변화에 최소감도를 가지는 것으로 나타나는가?
를 가지는 콜렉터 궤환 회로
위의 결론은 연습문제 3b의 결론과 비교하라.
를 가지는 콜렉터 궤환 회로로 답이 일치한다.
6. 결론 및 고찰
- 실험에서 트랜지스터를 바꿔, 즉 값을 바꿔 변화량을 측정, 계산하여 회로의 안정도를 확인한다.
- 트랜지스터를 바꿈으로서 값에 변화를 주면 작동점이 바뀐다.
- 콜렉터 궤환 회로는 출력 전류를 다시 입력으로 사용하는 회로이다.
- 에미터 바이어스, 컬렉터 궤환 회로에서 에미터 측에 저항을 놓음으로서 의 변화 값에 대한 변화량을 줄여 안정적이게 한다.
- IE는 ( + 1)IB인데 값이 1보다 많이 크기 때문에 계산상 IB로 할 수 있다.
즉, Ic 값과 유사 하게 된다.
에미터 바이어스와 컬렉터 궤환 회로 둘 다 로 포화 전류 () 값을 계산 할 수 있다.
콜렉터 궤환 회로에서 이 값이 된다.

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