전자회로실험 예비 - 5. 단일 BJT 증폭기의 주파수 특성

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
1) BJT CE 증폭기 DC 바이어스 해석
2) BJT CE 증폭기의 소신호 이득 (midband)
3) BJT CE 증폭기의 저주파 특성
4) BJT CE 증폭기의 고주파 특성

3. 예비 실험 (Pspice-simulation)

4. 실험 절차 (Pspice-simulation)
1) 저주파 응답
2) 고주파 응답

본문내용

이번에는 베이스와 컬렉터 단자 사이에 커패시터 을 추가했을 때 주파수에 따른 이득이 어떻게 달라지는가에 대해 알아보았다. 우선 옆쪽의 회로를 살펴보면 컬렉터와 베이스단자에 커패시터를 달아주게 되면 Cm과 합쳐줄 수 있고 결국 Cm값이 증가하게 된다. 이것은 고주파 3dB주파수에 반비례하기 때문에 결국 3dB주파수는 작아진다. 하지만 앞에서도 언급했듯이 실험 책이나 전자회로 교재를 통해 계산을 해봤지만 모두 오차가 10배에서 많게는 100배 이상 나는 결과가 나와서 정확한 이유는 알아내지 못했다. 다만 Cm값이 3dB주파수에 반비례함을 알 수 있다.

<중 략>

이번에는 (a)의 회로를 AC해석을 통해서 주파수변화에 따른 이득파형과 위상의 변화를 살펴보았다. 우선 첫 번째 파형을 보면 저주파에서 이득이 감소하고 동작주파수 대역에서 일정한 이득을 갖고(시간영역의 동작주파수에서 얻은 이득과 거의 일치함) 고주파에서 다시 이득이 감소하는 모습을 알 수 있다. 이것은 실험3,4에서 커플링 커패시터와 BJT내부 커패시턴스에 의한 결과라는 것을 알 수 있었다. 앞의 예비실험에서 사실 10nF으로 교체하고 실험을 해봐서 모두 예상했던 대로 나왔고 위상 또한 앞에서 살펴본 대로 나와 주었다.

<중 략>

이번에는 주파수에 따른 전압 이득과 위상의 변화를 살펴보았다. 시간영역에서 해석했을 때 주파수를 1kHz로 인가하였는데 위의 주파수-이득 그래프를 살펴보면 알 수 있듯이 동작주파수는 1.6kHz~50kHz 사이인 것을 알 수 있다. 따라서 1kHz는 저주파 3dB주파수보다도 작은 값이기 때문에 이득이 작아진걸 알 수 있다. 이제 위상을 살펴보면 앞에서 알아본 것처럼 135 180 225도의 위상에서 각각 –3dB 동작주파수 3dB주파수 가 측정됨을 알 수 있었고 고주파로 갈수록 360도의 위상차가 생겼고 저주파로 갈수록 90도의 위상차에 수렴함을 알 수 있다.

참고자료

· 없음