부산대 물리실험 2 이학전자실험 Photo detector

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험 결과
7. 결론 및 검토
8. 질문 및 토의
9. 참고 문헌 및 출처

본문내용

▣ 실험 목적

1. Photo detector를 제작한다.
2. 미분기 및 적분기를 이해한다.

▣ 실험 이론

실험 1,2 Photo detector

그림 1 그림 2

가변 저항을 조절하여 LED에 전압을 가하게 되면, LED는 적외선을 발하게 되고, Photo transistor는 적외선에 의해 전류를 GND →Vout 방향으로 흐르게 한다. 그러므로 은 점점 감소하게 된다. 그림 2의 경우는 OP amp와 회로를 연결한 경우인데, LED에 전압이 많이 가해질수록, 전류가 R ₂ , Vout에 흐르기 때문에 전압이 점점 커진다.

<중 략>

▣ 질문 및 토의

트랜지스터의 원리
트랜지스터에는 반도체를 어떻게 연결하는가에 따라 각기 PNP 혹은 NPN 트랜지스터 두 가지가 있다. 여기서 P부분에는 게르마늄이나 실리콘 등의 반도체에 소량의 불순물을 주입하여 이온이 이온보다 많은 반도체가 되게 하고, 반대로 N부분에는 이온이 많도록 다른 종류의 불순물을 주입한다. 트랜지스터는 이미터(Emitter), 베이스(Base), 컬렉터(Collector)의 구조를 가진다. 근본적으로는 두 개의 다이오드로 되어 있고, 그 중 극인 중앙의 베이스는 양쪽 공용으로 되어있다. 트랜지스터의 정상적인 작동 상태에서는 이미터와 베이스 사이는 전류가 흐르는 방향으로 연결되고 베이스와 컬렉터 간은 역방향으로 연결된다. NPN 트랜지스터의 경우 베이스, 이미터 간에 전압이 가해지면 열적으로 발생된 전하와 이러한 전하를 잃은 부분 사이의 평형이 깨져서 열적으로 들뜬 상태에 있는 전자들이 베이스 영역으로 들어가게 된다. 이러한 전자들은 밀도가 높은 이미터 부근에서 밀도가 낮은 컬렉터 쪽으로 확산해 간다. 이렇게 해서 이미터, 컬렉터 간에 많은 전류가 흐르게 되고 이것이 트랜지스터의 전류 증폭 작용이 된다.

참고 자료

부산대 물리실험 2 읽기자료 New 6th week v2, New 6th week v3, 9th week v2
이학전자학 수업자료.
트랜지스터의 원리
물리학의 진로를 바꾼 40가지 위대한 실험. 하늘 아래. 김기태 지음