BJT 특성곡선 및 Single-Stage Amp 설계

소개

1. BJT의 구조와 동작원리
2. BJT의 특성곡선과 의미
3. 회로에서 capacitor의 역할과 특성
4. Common Base, Common Emitter, Common Collector 회로란 무엇이며, 각 증폭 회로의 동작을 설명

아래의 설계조건에 맞게 P-Spice로 설계

<설계조건>

BJT : Q2N3904 BJT

1. 입력파형 Vp-p=20mV, 10kHz Sine Wave
2. 오차범위 ±10%
3. Vcc = 15V 단전원
4. Common Emitter
A. 증폭률 Av = (학번 % 11 + 10)*10
B. Frequency response 확인.
- Collector와 Emitter 사이에 1nF Capacitor 삽입 후 simulation.
5. Common Base
A. 증폭률 Av = Common Emitter 증폭률 - 100 (0일 경우 + 50배)
6. Common Collector
A. 증폭률이 1에 가까우므로 설계 조건은 없지만 회로는 설계할 것.

목차

실험조건
1. BJT의 특성곡선 찾기
2. Single-Stage Amplifier
3. Frequency Response

본문내용

실험조건
1. 입력파형 Vp-p=20mV, 10kHz Sine Wave
2. 오차범위 ±10%
3. Vcc = 15V 단전원
4. 증폭률
A. Common Emitter Av = (학번 % 11 +10) * 10
B. Common Base Av = CE Av - 100 (0일 경우 +50배)
5. Frequency Response
A. Collector와 Emitter 사이에 1nF Capacitor 삽입 후 Simulation


먼저 R1과 R2로 base 전압을 설정.
Ve 전압이 4.3V
바이어스 전류를 1mA로 설정하였으므로 R4 = 4.3K, re = Vt/Ie = 25 ohm
|Av| = Rc/re = 200(최대값)으로 설정. 그러므로 Rc = 5K가 된다.
하지만 실제적으로 5K를 연결하여 Av값을 구하면 200에 못미치는 결과를 얻는다.
ro의 영향을 무시한 결과이기 때문이다. 그래서 Av값을 200으로 맞추기 위해 계산된 5K 보다 조금 더 높은 저항을 연결하여 거의 200에 맞춘다.


그림 7.에서 common base amp의 경우 입력 임피던스가 낮으므로 50 ohm을 무시하지 못한다. 내부 re와 함께 입력 신호를 voltage divide하여 대략 값이 1/3이다.
그러므로 Av를 100으로 설정하였다면 실제 Av를 300으로 설정하여 원하는 Av를 얻도록 한다.

참고자료

· 없음