Bipolar Junction Transistor(2)(결과) - 실험물리학II A+ 레포트

목차

1. 실험 결과
(1) 바이폴라 접합 소신호 증폭기
① 공통 이미터 증폭기 회로
② 공통 컬렉터 증폭기 회로

2. 분석
(1) 공통 이미터 증폭기 회로
① 표 1, 2 분석
② 사진 2, 3 분석

(2) 공통 컬렉터 증폭기 회로
① 표 3, 4 분석
② 사진 5 분석

3. 토의
(1) 공통 컬렉터 증폭기 회로
① 공통 컬렉터 증폭기 회로에서 R1을 단락시킬 때와 개방시킬 때, RE를 단락시킬 때와 개방시킬 때 입력 신호 대비 출력 신호의 변화

4. 참고 문헌

본문내용

분석
공통 이미터 증폭기 회로
표 1, 2 분석
교류 이미터 저항, 전압 이득, 교류 전류 이득은 실험을 통해 얻은 데이터로 계산하여 구할 수 있다. 표 1과 표 2에서 이미터-베이스 전압 VBE=VB-VE이므로 실험값에 따르면 2.99V-2.27V=0.72V이고 전압 이득은 출력 전압을 입력 전압으로 나눈 값이므로 실험값에 따르면 597mV/106mV=5.63이다. 교류 이미터 저항은 r_e'≅25mV/I_E 으로 근사적으로 구하면 25mV/5.20mA=4.81Ω이다. 교류 전류 이득은 β_ac=1/((R_E1+r_e')/R_in -(R_E1+r_e')/R_1 -(R_E1+r_e')/R_2 )=1/((100Ω+4.81Ω)/3.151kΩ-(100Ω+4.81Ω)/10kΩ-(100Ω+4.81Ω)/4.7kΩ)=1.50×10^4이다.
교류 전류 이득의 오차율은 |(1.5×10^4-2.33)/2.33|×100=64.4×10^4%로 매우 크게 나타났다. 표 1과 표 2의 이론값과 실험값을 비교하였을 때 전반적으로 실험값이 이론값보다 더 작게 나타나는 경향이 있었다. 마지막에 교류 전류 이득을 계산하는 공식에서 모든 항들이 분모에 있었고 RE1, Rin, R1, R2는 저항값이 주어진 통제 변인이었다. 즉, re’의 값이 이론값과 달랐기 때문에 교류 전류 이득의 값에 큰 변화가 생겼을 가능성이 있다. 이미터 저항은 25mV를 이미터 전류로 나누는 근사식을 이용해 구하였는데, 이때, 이미터 전류가 이론값보다도 더 작게 측정되었기 때문에 이미터 저항값에 변화가 생긴 것이다. 이미터 전류가 더 적게 흐른 원인으로는 바이패스 커패시터들이 회로를 안정화시키는 과정에서 트랜지스터 내에 흐르는 이미터 전류에 영향을 주었을 가능성이 있다.

참고자료

· 서강대학교 실험물리학 ΙI 매뉴얼, Exp#04. Biopolar Junction Transistor (2).
· Chenming Hu, Modern Semiconductor Devices for Integrated Circuits, 1st edition, Pearson, 2009, p330~375.
· Wikipedia, Bipolar junction transistor: https://en.wikipedia.org/wiki/Bipolar_junction_transistor