전기전자실험 - 트랜지스터 스위칭 회로

최초 등록일
2018.11.20
최종 저작일
2016.05
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목차

1. 목적
2. 이론
3. 설계
4. 실험
5. 결론

본문내용

1. 목적
- 트랜지스터의 스위칭 특성을 이해한다.
- 트랜지스터의 동작원리에 대해 이해한다.

2. 이론
(1) 트랜지스터
트랜지스터는 규소나 게르마늄으로 만들어진 p형반도체와 n형반도체를 3개의 층으로 접합하여 만들어진다. E로 표시되는 이미터에서는 총 전류가 흐르게 되고 얇은 막으로 된 베이스가 전류 흐름을 제어하며 증폭된 신호가 컬렉터로 흐르게 된다. 접합의 순서에 따라 PNP형 혹은 NPN형 트랜지스터라 명명한다. NPN형인 경우 전류는 이미터 쪽으로 흐르고 PNP형인 경우 이미터에서 나가는 방향으로 전류가 흐른다. 회로상의 기호표기에서 전류방향을 화살표로 나타낸다.
트랜지스터의 전원연결은 이미터 쪽에 그려진 화살표 방향으로 전류의 방향이 되도록 연결한다. 기본적으로 PN접합이 양쪽에 있는 형태이므로 다이오드에서와 같이 접합면에서 전자의 확산에 의해 공핍층이 생기고 결과로 공핍층 전기장이 생겨 더 이상의 전자의 확산을 막게 된다.
베이스와 이미터 간에 전원이 없이 연결된 상태에서는 베이스와 이미터가 같은 전위이므로 전류가 흐르지 않는다. 베이스 간에 전원에 의 한 전기장 방향이 공핍층 전기장 방향과 같은 역방향 바이어스 이므로 전류가 흐르지 않는다. 그런데 베이스와 이미터 간에 공핍층 전기장에 반대방향의 순방향 전원을 연결하면 전자가 움직이게 된다.
한편 베이스와 컬렉터 사이에는 공핍층과 같은 방향의 역방향 전기장이 형성되어 컬렉터 부분의 N형 반도체의 다수캐리어인 전자는 움직이지 않게 된다. 그런데 베이스와 이미터 간의 순방향 전원에 의해 이동된 전자에 대해서는 베이스와 컬렉터 사이의 전기장 방향이 순방향 바이어스가 되어 이미터에서 이동한 전자들이 컬렉터 쪽으로 흐르게 된다. 참고로 전자의 이동방향은 전기장방향의 역방향이며 전류방향의 역방향이다. 이때 컬렉터로 흐르는 전류는 베이스로 흐르는 전류에 비해 증폭된 형태로 나타나게 되므로 베이스에 작은 신호가 컬렉터에 증폭되어 나타나 트랜지스터는 증폭기로 사용된다.

참고 자료

없음

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