전자공학실험 5장 BJT 바이어스 회로 A+ 예비보고서

본 내용은 " 전자공학실험 5장 BJT 바이어스 회로 A+ 예비보고서 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2024.04.10

문서 내 토픽

• 1. BJT 바이어스 회로

  BJT를 증폭기로 동작시키기 위해서는 적절한 DC 바이어스가 인가되어야 하며, 이때의 DC 바이어스를 동작점 또는 Q점이라고 부른다. DC 바이어스는 증폭기의 전압 이득과 스윙을 결정하는 중요한 역할을 한다. 이 실험에서는 BJT를 이용한 증폭기의 DC 동작점을 잡아주기 위한 바이어스 회로에 대해 알아보고, 실험을 통하여 동작을 확인하고자 한다.

• 2. 전압분배 바이어스 회로

  일반적으로 증폭기의 동작점을 잡아주기 위해서는 바이어스 회로가 필요하다. 가장 기본적인 전압분배 바이어스 회로는 저항 RB1 또는 RB2의 변화에 따라서 VBE 전압과 Ic의 변화가 심한 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 이미터 저항 RE를 추가한 전압분배 바이어스 회로를 사용한다.

• 3. 실험회로 1 시뮬레이션

  실험회로 1([그림 5-4])에서 PSpice를 이용하여 V_BB=4V, I_C=I_E=1mA가 되는 R_B1, R_b2, R_c 값을 결정하였다. 시뮬레이션 결과 R_B1=200kΩ, R_B2=100kΩ, R_C=12kΩ으로 설정하였을 때 I_C=0.993mA, I_E=1.044mA가 흐르게 되었다.

• 4. 실험회로 2 시뮬레이션

  실험회로 2([그림 5-7])에서 PSpice를 이용하여 V_BB=4V, I_C=I_E=1mA가 되는 R_1, R_2, R_C, R_E 값을 결정하였다. 실험회로 1의 R_B1, R_B2, R_C에 RE=30Ω을 추가한 후 시뮬레이션을 돌린 결과 I_c=0.99mA, I_E=1.04mA가 흐르게 됨을 알 수 있었다. 따라서 V_BB=4V, I_c=I_E=1mA가 되게 하는 저항은 R_B1=200kΩ, R_B2=100kΩ, R_C=12kΩ, R_E=30Ω이다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. BJT 바이어스 회로

  BJT 바이어스 회로는 트랜지스터의 동작 영역을 결정하는 중요한 회로입니다. 이 회로는 트랜지스터의 베이스-이미터 전압(VBE)과 컬렉터-이미터 전압(VCE)을 적절한 값으로 유지하여 트랜지스터가 안정적으로 동작할 수 있도록 합니다. 바이어스 회로의 설계에는 여러 가지 방법이 있는데, 그 중 가장 대표적인 것이 고정 바이어스 회로와 전압 분배 바이어스 회로입니다. 고정 바이어스 회로는 간단한 구조와 안정적인 동작 특성을 가지고 있지만, 트랜지스터의 특성 변화에 따른 동작 변화가 크다는 단점이 있습니다. 반면 전압 분배 바이어스 회로는 좀 더 복잡한 구조를 가지고 있지만, 트랜지스터의 특성 변화에 대한 안정성이 높습니다. 이러한 바이어스 회로의 특성을 이해하고 적절한 회로를 선택하는 것은 트랜지스터 회로 설계에 있어 매우 중요한 부분입니다.

• 2. 전압분배 바이어스 회로

  전압 분배 바이어스 회로는 트랜지스터의 베이스-이미터 전압(VBE)과 컬렉터-이미터 전압(VCE)을 안정적으로 유지하기 위해 사용되는 회로입니다. 이 회로는 저항 분배기를 이용하여 트랜지스터의 베이스 전압을 결정하며, 이를 통해 트랜지스터의 동작 영역을 안정적으로 유지할 수 있습니다. 전압 분배 바이어스 회로는 고정 바이어스 회로에 비해 좀 더 복잡한 구조를 가지고 있지만, 트랜지스터의 특성 변화에 대한 안정성이 높습니다. 따라서 안정적인 동작이 요구되는 회로에서 많이 사용됩니다. 전압 분배 바이어스 회로의 설계에는 베이스 전압 결정을 위한 저항 분배기의 설계가 중요하며, 이를 통해 트랜지스터의 동작 영역을 최적화할 수 있습니다.

• 3. 실험회로 1 시뮬레이션

  실험회로 1 시뮬레이션은 BJT 바이어스 회로의 동작을 확인하고 분석하는 데 매우 유용합니다. 이 시뮬레이션을 통해 트랜지스터의 베이스-이미터 전압(VBE), 컬렉터-이미터 전압(VCE), 컬렉터 전류(IC) 등의 주요 특성을 확인할 수 있습니다. 또한 회로 파라미터 변화에 따른 트랜지스터의 동작 변화를 관찰할 수 있어, 실제 회로 설계 시 유용한 정보를 제공합니다. 시뮬레이션 결과를 통해 트랜지스터의 동작 원리와 바이어스 회로의 설계 방법을 이해할 수 있으며, 이를 바탕으로 실제 회로 구현 시 보다 효과적인 설계가 가능할 것입니다.

• 4. 실험회로 2 시뮬레이션

  실험회로 2 시뮬레이션은 전압 분배 바이어스 회로의 동작을 확인하고 분석하는 데 매우 유용합니다. 이 시뮬레이션을 통해 트랜지스터의 베이스-이미터 전압(VBE), 컬렉터-이미터 전압(VCE), 컬렉터 전류(IC) 등의 주요 특성을 확인할 수 있습니다. 또한 회로 파라미터 변화에 따른 트랜지스터의 동작 변화를 관찰할 수 있어, 실제 회로 설계 시 유용한 정보를 제공합니다. 전압 분배 바이어스 회로는 고정 바이어스 회로에 비해 좀 더 복잡한 구조를 가지고 있지만, 트랜지스터의 특성 변화에 대한 안정성이 높습니다. 따라서 이 시뮬레이션을 통해 전압 분배 바이어스 회로의 설계 방법과 동작 특성을 이해할 수 있으며, 이를 바탕으로 실제 회로 구현 시 보다 효과적인 설계가 가능할 것입니다.