교류및전자회로실험 실험9-2 트랜지스터 기본회로 실험 예비보고서

문서 내 토픽

1. 트랜지스터의 운전상태

트랜지스터의 운전상태는 cutoff, saturation, active 상태로 나뉜다. cutoff 상태에서는 IB가 0이고 트랜지스터가 open되어 있다. saturation 상태에서는 IB가 충분히 커서 저항이 0에 가까운 short 상태이다. active 상태는 두 상태의 중간이며 IC와 IB에 비례한다.
2. 트랜지스터 스위치

트랜지스터를 스위치로 사용할 때는 cutoff 상태와 saturation 상태로 동작한다. 작은 신호로 큰 전류를 스위칭할 수 있다. LED 점멸 회로를 통해 트랜지스터 스위치의 응용을 확인할 수 있다.
3. 트랜지스터를 사용한 전류원

트랜지스터를 active 상태로 동작시키면 전류원으로 사용할 수 있다. 베이스 전류 IB를 조절하여 원하는 컬렉터 전류 IC를 얻을 수 있다. 그러나 트랜지스터의 불확실한 특성으로 인해 이 방식은 적합하지 않다.
4. Emitter bias를 사용한 트랜지스터 전류원

트랜지스터의 emitter와 GND 사이에 RE를 삽입하면 트랜지스터가 전류원으로 동작한다. RE에 의해 IC가 VBB와 RE에 의해 결정되어 트랜지스터의 특성에 무관하게 일정한 전류를 유지할 수 있다.
5. 트랜지스터 전류원에 의한 LED 구동회로

Emitter bias 방식의 트랜지스터 전류원 회로에 LED를 연결하면 LED에 일정한 전류를 공급할 수 있다. LED의 전압 강하나 전원 전압의 크기에 무관하게 일정한 전류가 흐르게 된다.

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1. 트랜지스터의 운전상태

트랜지스터는 전자 소자로서 다양한 운전 상태를 가지고 있습니다. 트랜지스터는 크게 세 가지 운전 상태로 구분할 수 있는데, 이는 차단 상태, 선형 증폭 상태, 포화 상태입니다. 차단 상태에서는 트랜지스터가 전류를 거의 흐르지 않게 하여 스위치 역할을 할 수 있습니다. 선형 증폭 상태에서는 입력 신호에 비례하여 출력 신호를 증폭할 수 있습니다. 포화 상태에서는 트랜지스터가 최대 전류를 흐르게 하여 전력 증폭기나 스위칭 회로에 사용될 수 있습니다. 이와 같은 다양한 운전 상태를 활용하여 트랜지스터는 전자 회로에서 매우 중요한 역할을 수행합니다.
2. 트랜지스터 스위치

트랜지스터는 전자 회로에서 스위치 역할을 하는 매우 중요한 소자입니다. 트랜지스터의 스위칭 동작은 베이스 단자에 인가되는 전압에 의해 제어됩니다. 베이스 단자에 충분한 전압이 인가되면 트랜지스터가 포화 상태가 되어 콜렉터와 이미터 단자 사이에 전류가 흐르게 됩니다. 이때 트랜지스터는 '켜짐' 상태가 됩니다. 반면에 베이스 단자에 전압이 인가되지 않으면 트랜지스터가 차단 상태가 되어 콜렉터와 이미터 단자 사이에 전류가 흐르지 않게 됩니다. 이때 트랜지스터는 '꺼짐' 상태가 됩니다. 이와 같은 트랜지스터의 스위칭 동작은 디지털 회로, 증폭기, 전력 제어 등 다양한 전자 회로에서 활용되고 있습니다.
3. 트랜지스터를 사용한 전류원

트랜지스터는 전자 회로에서 전류원 역할을 하는 중요한 소자입니다. 트랜지스터를 이용하여 전류원을 구현하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 가장 기본적인 방법은 트랜지스터의 콜렉터-이미터 단자 사이에 저항을 연결하여 일정한 전류를 흐르게 하는 것입니다. 이때 트랜지스터의 베이스 단자에 인가되는 전압에 의해 콜렉터-이미터 사이의 전류가 제어됩니다. 또한 트랜지스터의 베이스-이미터 접합 특성을 이용하여 전류원을 구현할 수도 있습니다. 이러한 트랜지스터 기반 전류원은 정전류 회로, 전력 공급 장치, 센서 구동 회로 등 다양한 전자 회로에서 활용되고 있습니다.
4. Emitter bias를 사용한 트랜지스터 전류원

Emitter bias를 사용한 트랜지스터 전류원은 트랜지스터의 베이스-이미터 접합 특성을 이용하여 일정한 전류를 생성하는 회로입니다. 이 회로에서는 이미터 단자에 바이어스 저항을 연결하여 이미터 전류를 제어합니다. 이때 베이스-이미터 전압이 일정하게 유지되므로 콜렉터 전류도 일정하게 유지됩니다. Emitter bias 전류원은 온도 변화에 강하고 안정적인 전류 출력을 제공할 수 있어 정전류 회로, 센서 구동 회로, 증폭기 등에 널리 사용됩니다. 또한 이 회로는 간단한 구조로 구현할 수 있어 집적회로 설계에도 유용하게 활용될 수 있습니다.
5. 트랜지스터 전류원에 의한 LED 구동회로

트랜지스터를 이용한 전류원 회로는 LED 구동 회로에서 매우 유용하게 사용됩니다. LED는 전압-전류 특성이 비선형적이므로 일정한 전압을 인가하면 LED의 밝기가 불안정해질 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 트랜지스터 전류원을 사용하면 LED에 일정한 전류를 공급할 수 있습니다. 이때 트랜지스터의 베이스 전압을 조절하여 LED의 밝기를 제어할 수 있습니다. 또한 트랜지스터 전류원은 LED 어레이를 구동하는 데에도 활용될 수 있습니다. 각 LED 소자에 동일한 전류를 공급하여 균일한 밝기를 얻을 수 있습니다. 이처럼 트랜지스터 전류원은 LED 구동 회로에서 매우 중요한 역할을 수행합니다.

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