트랜지스터를 이용한 비안정 멀티바이브레이터

목차

1. 실험목적
2. 실험․실습 관련이론
3. 회로도 및 실험방법
4. 시뮬레이션
5. 실험결과
6. 실험 결과 및 고찰

본문내용

1. 실험목적

․ 수업시간에 배운 각 소자의 사용법과 납땜 방법을 응용한 회로를 만든다.
․ 트랜지스터의 기본특성과 원리를 이해한다.
․ 비안정 멀티바이브레이터의 동작 원리를 이해한다.

2. 실험․실습 관련이론

2.1 트랜지스터
규소나 게르마늄으로 만들어진 반도체를 세 겹으로 접합하여 만든 전자회로 구성요소이며 전류나 전압흐름을 조절하여 증폭, 스위치 역할을 한다. 트랜지스터는 3개의 반도체 층으로 구성된다.
① 이미터(emitter: E) : 전기 반송자를 방출한다.
② 컬렉터(collector: C) : 전기 반송자를 다시 끌어 모은다.
③ 베이스(base: B): 중간층으로서 방출전류를 제어한다.
즉, 트랜지스터의 E로 표시되는 이미터에서는 총 전류가 흐르게 되고 얇은 막으로 된 베이스(B)가 전류흐름을 제어하며 증폭된 신호가 컬렉터(C)로 흐르게 된다.

[그림 1]은 트랜지스터 기호와 각 단자를 나타내는 구조를 나타낸 그림이다.
트랜지스터는 접합의 순서에 따라 PNP형과 NPN형 두 가지로 나눌 수 있는데 PNP와 NPN은 작용 방식은 같지만 베이스(B)에서 전류의 방향이 다르므로 전자장치 전류의 흐름에 따라 PNP와 NPN을 구분해서 사용한다.
이번 실험에서는 NPN형 C1815를 사용하였다.
2.2 트랜지스터의 동작 원리
이번 실험에서 사용하는 트랜지스터는 NPN형이다. NPN형 트랜지스터의 특징을 조사하였다. NPN형 트랜지스터의 이미터(E) 층에는 불순물을 많이 도핑하고, 컬렉터(C) 층은 적게 도핑한다. 그리고 베이스(B) 층은 두께를 얇게(수 μm)하고, 또 컬렉터(C) 층보다 더 적게 도핑한다. 따라서 베이스 층에는 반송자수가 아주 적다.

[그림 2]와 같이 이미터(E)와 베이스(B) 사이에 순방향전압(UF)을 인가하면 이미터(E)와 베이스(B) 사이의 공핍층은 중화되고, 이미터(E)로부터 다수의 전자가 베이스(B)지역으로 밀려들어 간다.
베이스층은 두께가 얇고 또 불순물농도가 낮아 정공수가 아주 적기 때문에 밀려들어오는 전자중의 극히 일부만이 정공과 재결합하여 베이스단자를 통과한 다음에, 전원으로 이동하게 된다.

참고자료

· 장학신, 전자회로, 광문각, pp.163-170, 2008.03.
· 전자기술연구회, 전자회로의 기초, 기문사, pp.176-178, 1988.06.
· 네이버 지식백과-트랜지스터(TR)의 동작원리 (최신자동차공학시리즈 3 – 첨단자동차전기전자, 2012. 9.5., 도서출판 골든벨)
· 네이버 지식백과-달링턴 증폭기 [Darlington amplifier, -增幅器] (전자용어사전, 1995. 3. 1., 성안당)