교류및전자회로실험 실험9-1 트랜지스터 기초실험 예비보고서

문서 내 토픽

1. 트랜지스터

트랜지스터는 N형 반도체와 P형 반도체를 NPN 혹은 PNP의 격층구조로 조합한 소자이고, Collector, Emitter, Base라고 하는 세개의 단자가 있다. 트랜지스터의 주단자는 Collector와 Emitter이며, 트랜지스터의 전류는 Collector에서 Emitter로 소자를 관통하여 흐르는 전류 IC를 말한다. 트랜지스터의 특성은 이들 두 변수 사이의 전압-전류 간 관계를 의미하며, base 단의 전류를 변화시킴으로써 특성곡선을 변화시켜 줄 수 있다. 따라서 base는 트랜지스터의 동작을 사용자가 제어하기 위해 사용하는 제어단자라 할 수 있다.
2. emitter 공통회로와 부하선

emitter 공통회로에서 VCC 와 RC의 전압-전류특성은 부하선(load line)으로 나타낼 수 있다. 부하선과 트랜지스터의 특성곡선이 만나는 점에서 회로가 동작하는데 base전류가 0에서 동작점이 A, 증가시킴에 따라 B, C, D 등으로 이동한다. A점은 cutoff로 IC는 0에 가깝고 VCC가 트랜지스터 양단에 그대로 나타난다. base전류가 증가하여 동작점이 이동하는 과정에서 IC는 base전류에 비례하여 증가한다. 동작점이 E지점에 이르면 IB가 증가하여도 IC는 더 이상 증가하지 않는데, 이를 saturation되었다고 말한다.
3. 트랜지스터 특성곡선의 관측

트랜지스터의 특성곡선을 실측하기 위해서는 동작점이 특성곡선을 따라 움직이도록 해야 한다. 이를 위해 전원전압을 삼각파로 인가하여 오실로스코프의 X-Y 모드에서 특성곡선을 관측할 수 있다. 전원전압이 변동하면 부하선이 평행이동을 반복하게 되고 주어진 base 전류에 대해 동작점은 트랜지스터 특성곡선을 따라 왕복하게 된다.
4. 부하선의 관측

트랜지스터 회로에서 base전류를 가감하면 동작점이 부하선을 따라 움직이므로 부하선 관측이 가능하다. 이를 위해 VCC와 RC를 일정한 값으로 놓은 상태에서 VBB에 삼각파 전원을 인가하여 IB가 주기적으로 맥동하도록 만들어준다. 이때 회로의 동작파형을 관측하면 base전류가 0보다 크면 IC가 증가하고 saturation이 되면 IC가 더 이상 증가하지 않는 것을 확인할 수 있다.
5. 트랜지스터의 검사

트랜지스터의 정상 여부는 base와 emitter간, base와 collector간에 각각의 정상적인 다이오드로서의 특성을 나타내는지로 판단된다. 그리고 collector와 emitter 사이는 양방향으로 모두 개방된 것으로 나타나야 정상이다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 트랜지스터

트랜지스터는 전자 기기의 핵심 구성 요소로, 전자 회로에서 증폭, 스위칭, 조절 등의 기능을 수행합니다. 트랜지스터의 작동 원리와 특성을 이해하는 것은 전자 공학 분야에서 매우 중요합니다. 트랜지스터의 구조와 동작 원리, 주요 특성 및 응용 분야에 대해 심도 있게 학습할 필요가 있습니다. 이를 통해 전자 회로 설계 및 분석 능력을 향상시킬 수 있을 것입니다.
2. emitter 공통회로와 부하선

emitter 공통회로는 트랜지스터의 기본 회로 구성 중 하나로, 입력 신호가 베이스-이미터 단자에 인가되고 출력 신호가 컬렉터-이미터 단자 사이에서 나오는 회로입니다. 부하선은 이러한 emitter 공통회로에서 트랜지스터와 부하 사이의 전압-전류 관계를 나타내는 선입니다. 부하선의 기울기와 위치는 트랜지스터의 동작 영역을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. emitter 공통회로와 부하선의 특성을 이해하면 트랜지스터 회로의 설계와 분석에 도움이 될 것입니다.
3. 트랜지스터 특성곡선의 관측

트랜지스터의 특성곡선은 트랜지스터의 전기적 특성을 나타내는 그래프로, 트랜지스터의 동작 영역과 주요 파라미터를 확인할 수 있습니다. 특성곡선을 관측하면 트랜지스터의 증폭 능력, 스위칭 특성, 포화 영역 등을 파악할 수 있습니다. 이를 통해 트랜지스터의 동작 원리와 특성을 심도 있게 이해할 수 있으며, 회로 설계 및 분석에 활용할 수 있습니다. 특성곡선 관측은 트랜지스터 동작 원리 학습에 필수적인 실험 과정이라고 할 수 있습니다.
4. 부하선의 관측

부하선은 트랜지스터와 부하 사이의 전압-전류 관계를 나타내는 선으로, 트랜지스터의 동작 영역을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 부하선의 기울기와 위치에 따라 트랜지스터의 동작 모드(증폭, 스위칭 등)가 달라지므로, 부하선을 관측하는 것은 트랜지스터 회로 설계에 필수적입니다. 부하선 관측을 통해 트랜지스터의 동작 특성을 파악하고, 회로 설계 시 적절한 부하를 선택할 수 있습니다. 이는 트랜지스터 기반 회로의 안정적인 동작을 보장하는 데 도움이 될 것입니다.
5. 트랜지스터의 검사

트랜지스터는 전자 기기의 핵심 부품이므로, 트랜지스터의 특성을 정확히 파악하는 것이 중요합니다. 트랜지스터의 검사를 통해 트랜지스터의 동작 특성, 파라미터, 결함 등을 확인할 수 있습니다. 이를 통해 트랜지스터 기반 회로의 설계, 제작, 수리 등에 활용할 수 있습니다. 트랜지스터 검사 방법에는 전기적 특성 측정, 파라미터 추출, 결함 분석 등이 있으며, 이를 통해 트랜지스터의 신뢰성과 성능을 향상시킬 수 있습니다. 따라서 트랜지스터 검사는 전자 공학 분야에서 매우 중요한 기술이라고 할 수 있습니다.

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