전자공학실험 8장 공통 베이스 증폭기 A+ 예비보고서

문서 내 토픽

1. 공통 베이스 증폭기

공통 베이스 증폭기는 입력 임피던스가 적기 때문에 전류를 잘 받아들이는 특성을 지니고 있다. 이 실험에서는 공통 베이스 증폭기의 동작 원리를 살펴보고, 증폭기의 전압 이득 및 특성을 실험을 통하여 확인하고자 한다. 공통 베이스 증폭기의 전압 이득은 g_m R_C로 표현할 수 있으며, 입력 임피던스는 1/g_m으로 구할 수 있다. 공통 베이스 증폭기는 임피던스가 수십 ohm 정도로 매우 작으므로, 전압을 받아들이는 용도보다는 전류를 받아들이는 용도로 많이 사용된다.
2. 공통 베이스 증폭기 회로 분석

실험회로 1의 공통 베이스 증폭기 회로에 대해 이론적으로 전압 이득, 입력 임피던스, 출력 임피던스를 계산하였다. 또한 PSpice 모의실험을 통해 이 값들을 구하였는데, 이론적 계산 결과와 PSpice 결과 사이에 차이가 있음을 확인하였다. PSpice를 통해 구한 전압 이득은 매우 작고 입력 임피던스가 매우 큰 값이 나와 공통 베이스 증폭기의 원래 동작과 다른 모습을 보여주고 있다.
3. 공통 베이스 증폭기의 입력-출력 전달 특성

PSpice를 이용하여 실험회로 1의 공통 베이스 증폭기의 입력-출력 전달 특성 곡선을 구하였다. 이를 통해 공통 베이스 증폭기의 입력 신호와 출력 신호 간의 관계를 확인할 수 있었다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 공통 베이스 증폭기

공통 베이스 증폭기는 트랜지스터 증폭기의 한 종류로, 입력 신호가 베이스와 접지 사이에 인가되고 출력 신호가 컬렉터와 접지 사이에 나타나는 증폭기 회로입니다. 이 회로는 입력 임피던스가 낮고 출력 임피던스가 높은 특성을 가지고 있어 전압 증폭보다는 전류 증폭에 적합합니다. 또한 안정성이 높고 주파수 특성이 우수하여 고주파 증폭기나 RF 증폭기 등에 널리 사용됩니다. 공통 베이스 증폭기의 주요 특성으로는 전압 이득이 낮고 전류 이득이 높으며, 입력 임피던스가 낮고 출력 임피던스가 높다는 점을 들 수 있습니다.
2. 공통 베이스 증폭기 회로 분석

공통 베이스 증폭기 회로를 분석하면 다음과 같은 특성을 확인할 수 있습니다. 먼저, 입력 신호가 베이스와 접지 사이에 인가되므로 입력 임피던스가 낮습니다. 이는 트랜지스터의 베이스-에미터 접합 임피던스에 의해 결정됩니다. 출력 신호는 컬렉터와 접지 사이에 나타나며, 출력 임피던스는 트랜지스터의 컬렉터-에미터 임피던스에 의해 결정됩니다. 따라서 출력 임피던스가 높습니다. 전압 이득은 낮지만 전류 이득은 높은 편입니다. 이러한 특성으로 인해 공통 베이스 증폭기는 전압 증폭보다는 전류 증폭에 적합합니다. 또한 주파수 특성이 우수하여 고주파 증폭기나 RF 증폭기 등에 널리 사용됩니다.
3. 공통 베이스 증폭기의 입력-출력 전달 특성

공통 베이스 증폭기의 입력-출력 전달 특성은 다음과 같습니다. 입력 신호가 베이스와 접지 사이에 인가되면 트랜지스터의 베이스-에미터 접합을 통해 에미터 전류가 흐르게 됩니다. 이 에미터 전류는 트랜지스터의 전류 증폭률에 의해 증폭되어 컬렉터 전류로 나타납니다. 따라서 입력 전류와 출력 전류 사이에는 전류 증폭률 관계가 성립합니다. 한편, 입력 전압과 출력 전압 사이에는 전압 이득 관계가 성립하는데, 이는 트랜지스터의 입력 임피던스와 출력 임피던스 비율에 의해 결정됩니다. 즉, 입력 임피던스가 낮고 출력 임피던스가 높기 때문에 전압 이득은 낮습니다. 이러한 입력-출력 전달 특성으로 인해 공통 베이스 증폭기는 전류 증폭에 적합한 회로 구조라고 할 수 있습니다.