컬렉터 특성 및 트랜지스터 스위치 실험

소개글

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목차

1 실험 개요(목적)
2 실험원리 학습실
3 시뮬레이션 학습실
5 시뮬레이션 실험방법
6 검토 및 고찰

본문내용

5.1 실험 개요(목적)
트랜지스터에서 I_B를 매개변수로 하여 I_C 및 V_CE와의 상관관계를 실험적으로 측정하여 컬렉터 특성곡선군을 결정하고, 트랜지스터의 스위칭 작용에 대하여 이해한다.

5.2 실험원리 학습실
컬렉터 특성과 트랜지스터 스위치
Ⅰ. 컬렉터(Collector)
ⅰ. 트랜지스터 전극의 하나로, 베이스(Base)와 이미터(Emitter) 사이에 넣어 증폭한 신호 전류를 출력하는 극을 말한다. 쉽게 말해 이미터와 베이스를 통해 넘어온 전하운반자(전자 또는 정공)를 수집하는 부분을 의미한다. 기호는 C를 사용한다.
ⅱ. 보통 전극으로 이용되기 위해 플레이트 형태로 제작되며, PNP형 트랜지스터에서는 정공을 NPN형 트랜지스터에서는 전자를 모으는 역할을 한다.
ⅲ. NPN형 트랜지스터 모식도를 통해 컬렉터의 역할을 이해하면 다음과 같다. 트랜지스터 양쪽의 N형 전극을 배치한 후 전극의 한쪽에서 외부 전기 신호를 입력하며, 이때 입력 신호를 받는 전극을 이미터(E)라고 한다. 전하운반자는 전기신호 출력이 가능하도록 충분히 얇게 제작된 P형 부분의 베이스(B)를 통과하여 회로에서 출력되는 출력신호를 수신하는 전극 컬렉터(C)에 모이게 된다.
ⅳ. 회로에서 출력되는 전류의 크기는 베이스 영역에서 발생할 수 있는 극소량의 전류(I_B) 손실을 제외하면 입력된 전류와 거의 같게 된다. 참고로 베이스와 컬렉터 사이에는 역방향 전압이 연결되어 있어 역방향 전류가 흐르지 않는다.
ⅴ. P형 베이스와 N형 컬렉터는 역방향 바이어스 되어 있기 때문에 전압 증폭을 이용함으로써 입력 전압의 크기보다 출력 전압의 크기를 증가시킬 수 있다.
ⅵ. 한편 컬렉터는 접합형 트랜지스터에서 발생할 수 있는 열 폭주(Thermal runaway)를 막고 작동지점의 안정성을 높이기 위해 직접 사용되기도 하는데 이를 컬렉터 귀환 바이어스 회로라고 한다.

Ⅱ. NPN BJT 와 PNP BJT의 작동원리
ⅰ. NPN BJT
베이스의 전압이 이미터의 전압보다 높을 때 동작하는 NPN BJT는 베이스에 전류를 인가하면 컬렉터에서 이미터로 전류가 흐르게 된다.

참고 자료

없음