전기전자공학실험-공통 베이스 및 이미터 폴로어

문서 내 토픽

1. 공통 베이스 트랜지스터 증폭기

공통 베이스 트랜지스터 증폭기는 주로 고주파 응용에 사용되며, 작은 입력 임피던스와 중간 정도의 출력 임피던스를 가지고 전압 이득을 크게 할 수 있다. 전압 이득은 RC/re로 주어진다. 입력 임피던스는 re, 출력 임피던스는 RC이다.
2. 이미터 폴로어 트랜지스터 증폭기

이미터 폴로어 트랜지스터 증폭기는 입력 임피던스가 높고 출력 임피던스가 낮다. 전압 이득은 1보다 낮지만 전류 이득과 전력 이득은 높다. 입력 신호와 출력 신호의 위상이 같으므로 위상 반전이 일어나지 않는다.
3. 공통 베이스 직류 바이어스

공통 베이스 트랜지스터 증폭기의 직류 바이어스 전압과 전류를 계산하고 측정하였다. 입력 임피던스가 낮고 출력 임피던스가 높으며 전압 이득이 크다는 특징을 확인하였다.
4. 공통 베이스 교류 전압 이득

공통 베이스 증폭기의 교류 전압 이득을 계산하고 측정하였다. 계산값과 측정값의 차이가 약 37%로 나타났다.
5. 공통 베이스 입력 임피던스

공통 베이스 증폭기의 교류 입력 임피던스를 계산하고 측정하였다. 계산값과 측정값의 차이가 약 34%로 나타났다.
6. 공통 베이스 출력 임피던스

공통 베이스 증폭기의 교류 출력 임피던스를 계산하고 측정하였다. 계산값과 측정값의 차이가 약 3%로 나타났다.
7. 이미터 폴로어 직류 바이어스

이미터 폴로어 증폭기의 직류 바이어스 전압과 전류를 계산하고 측정하였다. 계산값과 측정값의 차이가 약 1-2%로 나타났다.
8. 이미터 폴로어 교류 전압 이득

이미터 폴로어 증폭기의 교류 전압 이득을 계산하고 측정하였다. 계산값과 측정값의 차이가 약 0.7%로 나타났다.
9. 이미터 폴로어 입력 임피던스

이미터 폴로어 증폭기의 교류 입력 임피던스를 계산하고 측정하였다. 계산값과 측정값의 차이가 약 2.6%로 나타났다.
10. 이미터 폴로어 출력 임피던스

이미터 폴로어 증폭기의 교류 출력 임피던스를 계산하고 측정하였다. 계산값과 측정값의 차이가 약 25%로 나타났다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 공통 베이스 트랜지스터 증폭기

공통 베이스 트랜지스터 증폭기는 트랜지스터의 기본 증폭 회로 중 하나로, 입력 신호가 베이스와 에미터 사이에 인가되고 출력 신호가 콜렉터와 에미터 사이에서 얻어지는 구조입니다. 이 회로는 전압 이득이 작지만 입력 임피던스가 낮고 출력 임피던스가 높아 부하 구동 능력이 뛰어나다는 특징이 있습니다. 또한 주파수 특성이 우수하여 고주파 증폭기로 많이 사용됩니다. 공통 베이스 증폭기는 전압 증폭보다는 전류 증폭에 적합하며, 전압 증폭이 필요한 경우에는 공통 에미터 증폭기를 사용하는 것이 더 효과적입니다.
2. 이미터 폴로어 트랜지스터 증폭기

이미터 폴로어 트랜지스터 증폭기는 트랜지스터의 기본 증폭 회로 중 하나로, 입력 신호가 베이스와 에미터 사이에 인가되고 출력 신호가 콜렉터와 에미터 사이에서 얻어지는 구조입니다. 이 회로는 전압 이득이 크고 입력 임피던스가 높으며 출력 임피던스가 낮다는 특징이 있습니다. 따라서 전압 증폭에 적합하며, 부하 구동 능력도 뛰어납니다. 이미터 폴로어 증폭기는 공통 에미터 증폭기와 유사한 특성을 가지지만, 입력 임피던스가 더 높고 출력 임피던스가 더 낮다는 차이가 있습니다. 이러한 특성으로 인해 버퍼 증폭기나 전압 팔로워 회로 등에 많이 사용됩니다.
3. 공통 베이스 직류 바이어스

공통 베이스 트랜지스터 증폭기의 직류 바이어스 회로는 트랜지스터의 작동점을 적절히 설정하여 선형 증폭 동작을 보장하는 역할을 합니다. 이를 위해 베이스-에미터 전압(VBE)과 콜렉터-에미터 전압(VCE)을 적절히 조절해야 합니다. 일반적으로 VBE는 약 0.6~0.7V, VCE는 약 5~10V 정도로 설정합니다. 이때 콜렉터 전류(IC)는 베이스 전류(IB)에 비해 매우 크기 때문에 베이스 전류에 의한 전압 강하를 무시할 수 있습니다. 따라서 베이스 전압(VB)은 전원 전압(VCC)에서 콜렉터 저항(RC)과 에미터 저항(RE)에 의한 전압 강하를 뺀 값이 됩니다. 이러한 직류 바이어스 설계를 통해 공통 베이스 증폭기의 선형 동작을 보장할 수 있습니다.
4. 공통 베이스 교류 전압 이득

공통 베이스 트랜지스터 증폭기의 교류 전압 이득은 입력 신호의 크기에 따라 달라지지만, 일반적으로 1 미만의 값을 가집니다. 이는 트랜지스터의 특성상 전류 증폭이 주된 역할이기 때문입니다. 전압 이득은 콜렉터-에미터 간 전압 변화량(ΔVce)을 베이스-에미터 간 전압 변화량(ΔVbe)으로 나눈 값으로 정의됩니다. 이때 ΔVce는 ΔVbe보다 작기 때문에 전압 이득이 1 미만이 됩니다. 하지만 공통 베이스 증폭기는 입력 임피던스가 낮고 출력 임피던스가 높아 부하 구동 능력이 뛰어나므로, 전압 이득이 작더라도 전류 증폭이나 임피던스 변환 등의 용도로 유용하게 사용될 수 있습니다.
5. 공통 베이스 입력 임피던스

공통 베이스 트랜지스터 증폭기의 입력 임피던스는 매우 낮은 편입니다. 이는 트랜지스터의 특성상 베이스-에미터 접합이 순방향 바이어스되어 있기 때문입니다. 따라서 베이스 단자에 인가되는 신호는 에미터 단자로 쉽게 흘러들어가게 됩니다. 이로 인해 입력 임피던스가 낮아지게 되며, 일반적으로 수십 옴 수준의 값을 가집니다. 이러한 낮은 입력 임피던스는 공통 베이스 증폭기를 부하 구동용으로 사용하기에 적합하게 만듭니다. 하지만 전압 증폭이 필요한 경우에는 공통 에미터 증폭기를 사용하는 것이 더 효과적입니다.
6. 공통 베이스 출력 임피던스

공통 베이스 트랜지스터 증폭기의 출력 임피던스는 매우 높은 편입니다. 이는 트랜지스터의 특성상 콜렉터-에미터 접합이 역방향 바이어스되어 있기 때문입니다. 따라서 콜렉터 단자에서 출력되는 신호는 부하에 의해 쉽게 변화되지 않게 됩니다. 이로 인해 출력 임피던스가 높아지게 되며, 일반적으로 수 킬로옴 수준의 값을 가집니다. 이러한 높은 출력 임피던스는 공통 베이스 증폭기를 부하 구동용으로 사용하기에 적합하게 만듭니다. 하지만 낮은 출력 임피던스가 필요한 경우에는 공통 에미터 증폭기를 사용하는 것이 더 효과적입니다.
7. 이미터 폴로어 직류 바이어스

이미터 폴로어 트랜지스터 증폭기의 직류 바이어스 회로는 트랜지스터의 작동점을 적절히 설정하여 선형 증폭 동작을 보장하는 역할을 합니다. 이를 위해 베이스-에미터 전압(VBE)과 콜렉터-에미터 전압(VCE)을 적절히 조절해야 합니다. 일반적으로 VBE는 약 0.6~0.7V, VCE는 약 5~10V 정도로 설정합니다. 이때 베이스 전류(IB)는 콜렉터 전류(IC)에 비해 매우 작기 때문에 베이스 전압(VB)은 전원 전압(VCC)에서 콜렉터 저항(RC)에 의한 전압 강하를 뺀 값이 됩니다. 이러한 직류 바이어스 설계를 통해 이미터 폴로어 증폭기의 선형 동작을 보장할 수 있습니다.
8. 이미터 폴로어 교류 전압 이득

이미터 폴로어 트랜지스터 증폭기의 교류 전압 이득은 1에 가까운 값을 가집니다. 이는 트랜지스터의 특성상 전압 증폭이 주된 역할이기 때문입니다. 전압 이득은 콜렉터-에미터 간 전압 변화량(ΔVce)을 베이스-에미터 간 전압 변화량(ΔVbe)으로 나눈 값으로 정의됩니다. 이때 ΔVce와 ΔVbe가 거의 같기 때문에 전압 이득이 1에 가까워집니다. 이미터 폴로어 증폭기는 입력 임피던스가 높고 출력 임피던스가 낮아 전압 증폭에 적합하며, 버퍼 증폭기나 전압 팔로워 회로 등에 많이 사용됩니다.
9. 이미터 폴로어 입력 임피던스

이미터 폴로어 트랜지스터 증폭기의 입력 임피던스는 매우 높은 편입니다. 이는 트랜지스터의 특성상 베이스-에미터 접합이 순방향 바이어스되어 있기 때문입니다. 따라서 베이스 단자에 인가되는 신호는 에미터 단자로 쉽게 흘러들어가지 않게 됩니다. 이로 인해 입력 임피던스가 높아지게 되며, 일반적으로 수 킬로옴 수준의 값을 가집니다. 이러한 높은 입력 임피던스는 이미터 폴로어 증폭기를 전압 증폭용으로 사용하기에 적합하게 만듭니다. 하지만 부하 구동 능력이 필요한 경우에는 공통 베이스 증폭기를 사용하는 것이 더 효과적입니다.
10. 이미터 폴로어 출력 임피던스

이미터 폴로어 트랜지스터 증폭기의 출력 임피던스는 매우 낮은 편입니다. 이는 트랜지스터의 특성상 콜렉터-에미터 접합이 순방향 바이어스되어 있기 때문입니다. 따라서 콜렉터 단자에서 출력되는 신호는 부하에 의해 쉽게 변화될 수 있습니다. 이로 인해 출력 임피던스가 낮아지게 되며, 일반적으로 수 옴 수준의 값을 가집니다. 이러한 낮은 출력 임피던스는 이미터 폴로어 증폭기를 전압 증폭용으로 사용하기에 적합하게 만듭니다. 하지만 부하 구동 능력이 필요한 경우에는 공통 베이스 증폭기를 사용하는 것이 더 효과적입니다.