실험 2예비 BJT DC 특성

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
1) BJT 구조
2) BJT 기본 동작 원리
3) BJT 대신호 모델
4) 순방향 Early 전압(VAF)

3. 예비실험

본문내용

2) BJT 기본 동작 원리
실제의 BJT 동작이 일어나는 부분인 에미터 아래의 1차원 구조와 각 전류 성분이 <그림 2.2>에 나와 있다.
○ BJT가 활성영역(active region)에서 동작할 경우 ( E : 이미터, B : 베이스, C : 콜렉터 )
- B-E 접합은 순방향 전압 - B-C 접합은 역방향 전압이 인가된다.
이 경우 순방향 전압이 인가된 B-E 접합의 전위 장벽이 낮아지기 때문에 E에서의 전자는 B로 주입되고 B에서 hole은 E로 주입된다. 그러나 E의 도핑농도가 B의 도핑 농도보다 훨씬 높기 때문에 B에서 E로의 hole 주입(back injection)은 아주 작다. E로부터 B로 주입된 전자는 B 폭이 아주 얇기 때문에 (약 1000Å 이내) B 지역을 확산(diffusion)이라는 과정을 거치면서 대부분 C로 흘러간다. 이때 역방향된 B-C 접합이 전자의 이동을 도와준다.
따라서 <그림 2.2>에서와 같이 E로부터 C로의 전자 이동량(C 전류=I _{C})이 B로부터 E로의 정공 주입량(B 전류=I _{B})보다 훨씬 많다. 이것이 BJT의 전류 증폭 작용이다.

<중 략>

3) beta _{R} 특성
(a) 위의 1) 실험에서 에미터와 콜렉터를 바꾼 다음에 1)의 (b) 실험을 되풀이하여 beta _{R}을 구한다.
실험을 위해 이미터와 콜렉터를 바꾼 회로이다. 다른 저항값에 대한 코멘트는 없기 때문에 그대로 유지했다. dc sweep을 반복해서 Vec=3V,Ib=1mA가 되는 전압값
Vee=5.18V와 Vbb=1082.1V를 찾아냈다.
각자의 값에 가장 근접했을 때의 시뮬레이션 결과이다.
Vec=3V, Ib=1mA, Vbc=0.775V이다.
Ib를 계산하기 위해 회로 해석을 해보면
5.18=1k*Ie+3+100*Ic
1082.1=100k*Ib+0.775+100*Ic 두 식을 빼면
1080.045=100k*Ib-1k*Ie, 그런데 Ie가 1mA이므로
1081.045=100k*Ib, Ib=10.81mA이다.
그렇다면 전류이득 Ie/Ib=1/10.81=0.0925이다.
위 그래프는 피스파이스 기능을 이용해 전류이득을 구한 것이다. 계산한 값과 같다.

참고 자료

없음