목차
Transistor 동작원리 / 특성
□ Transistor 동작원리
□ Transistor 구조
□ Transistor의 특성
□ Transistor 동작원리
□ Transistor 구조
□ Transistor의 특성
본문내용
된 전기 소자는 “-” 전기를 가지고 있는 전자(Electron) 가 된다.
그림 5. NPN형 Transistor 기호도와 전류특성
- 이미터와 베이스간의 전류의 흐름은 매우 작으나 이들의 전류를 증감할 수 있다면 이미터와 컬렉터간의 전류가 같이 증감하게 된다. 왜냐하면 전류를 생성시키는 원천은 이미터의 전자 또는 정공이며 제한된 수량이므로, 많은 양의 전기소자가 베이스로 흐른다면 그만큼 컬렉터로 흐르는 전기 소자가 줄어들기 때문이다.
베이스와 컬렉터 간에 흐르는 전류를 누설전류(Leakage Current)라고 하는데 이 전류는 베이스를 형성하는 전기 소자의 성분(PNP는 정공, NPN은 전자)에 의하며 회로에서는 ICBO 또는 ICO라고 표현한다. 누설 전류는 게르마늄 물질인 경우에 수 마이크로(μ : 백만분의 1) Ampere이며, 실리콘인 경우에는 수 나노(10억분의 1) Ampere로 온도가 올라갈수록 누설 전류도 증가한다.
컬렉터와 베이스간의 누설 전류는 트랜지스터의 동작에 중요한 영향을 미친다. 트랜지스터는 온도에 매우 민감한 소자이기 때문에 누설전류가 증가하면 열이 발생하고 그리고 그 열은 단자로 전달되게 된다. 이 현상을 “RUNAWAY" 라고 하는데, 이러한 현상이 없으면 트랜지스터는 열로 인하여 파손이 되어 버린다. 그래서 열을 없애기 위하여 Negative Feed-back이라는 방법을 이용하는데 회로에서 널리 사용되는 방식이다. 실리콘 소재의 트랜지스터는 게르마늄보다 온도 특성이 좋기 때문에 널리 사용되고 있다.
□ Transistor의 특성
○ 전압-전류 특성
그림 6. Transistor 특성도
- IB를 일정하게 유지했을 때의 VCE와 IC의 관계를 그래프로 그린 것이다. (출력특성) IC는 IB에 의해 크게 변화하고 VCE에는 그다지 영향을 받지 않는다.
- VCE를 일정하게 유지했을 때의 IB와 IC의 관계를 그래프로 그린 것이다. (전류특성) IB와 IC는 거의 정비례한다.
- VCE를 일정하게 유지했을 때의 VBE와 IB의 관계를 그래프로 그린 것이다. (입력특성) VBE가 어느 값 이상이 되면 IB가 크게 변화한다.
○ 최대 정격
그림 7. Transistor 이용할 수 있는 범위
- 트랜지스터에 가할 수 있는 최대 전압, 흘릴 수 있는 최대 전류를 최대 정격이라 한다.
- VCE나 IC가 최대정격값 이내라도 PC=VCEIC가 컬렉터손실 PCM이내라야 한다.
그림 5. NPN형 Transistor 기호도와 전류특성
- 이미터와 베이스간의 전류의 흐름은 매우 작으나 이들의 전류를 증감할 수 있다면 이미터와 컬렉터간의 전류가 같이 증감하게 된다. 왜냐하면 전류를 생성시키는 원천은 이미터의 전자 또는 정공이며 제한된 수량이므로, 많은 양의 전기소자가 베이스로 흐른다면 그만큼 컬렉터로 흐르는 전기 소자가 줄어들기 때문이다.
베이스와 컬렉터 간에 흐르는 전류를 누설전류(Leakage Current)라고 하는데 이 전류는 베이스를 형성하는 전기 소자의 성분(PNP는 정공, NPN은 전자)에 의하며 회로에서는 ICBO 또는 ICO라고 표현한다. 누설 전류는 게르마늄 물질인 경우에 수 마이크로(μ : 백만분의 1) Ampere이며, 실리콘인 경우에는 수 나노(10억분의 1) Ampere로 온도가 올라갈수록 누설 전류도 증가한다.
컬렉터와 베이스간의 누설 전류는 트랜지스터의 동작에 중요한 영향을 미친다. 트랜지스터는 온도에 매우 민감한 소자이기 때문에 누설전류가 증가하면 열이 발생하고 그리고 그 열은 단자로 전달되게 된다. 이 현상을 “RUNAWAY" 라고 하는데, 이러한 현상이 없으면 트랜지스터는 열로 인하여 파손이 되어 버린다. 그래서 열을 없애기 위하여 Negative Feed-back이라는 방법을 이용하는데 회로에서 널리 사용되는 방식이다. 실리콘 소재의 트랜지스터는 게르마늄보다 온도 특성이 좋기 때문에 널리 사용되고 있다.
□ Transistor의 특성
○ 전압-전류 특성
그림 6. Transistor 특성도
- IB를 일정하게 유지했을 때의 VCE와 IC의 관계를 그래프로 그린 것이다. (출력특성) IC는 IB에 의해 크게 변화하고 VCE에는 그다지 영향을 받지 않는다.
- VCE를 일정하게 유지했을 때의 IB와 IC의 관계를 그래프로 그린 것이다. (전류특성) IB와 IC는 거의 정비례한다.
- VCE를 일정하게 유지했을 때의 VBE와 IB의 관계를 그래프로 그린 것이다. (입력특성) VBE가 어느 값 이상이 되면 IB가 크게 변화한다.
○ 최대 정격
그림 7. Transistor 이용할 수 있는 범위
- 트랜지스터에 가할 수 있는 최대 전압, 흘릴 수 있는 최대 전류를 최대 정격이라 한다.
- VCE나 IC가 최대정격값 이내라도 PC=VCEIC가 컬렉터손실 PCM이내라야 한다.
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