[회로이론]트랜지스터 회로

소개

트랜지스터의 증폭 원리를 이해하고 트랜지스터를 통한 스위칭을 습득한다.

목차

1.실험 목적
2.실험 준비
3.이론적 배경
▣ 트랜지스터
5. 실험 방법

본문내용

3.이론적 배경
▣ 트랜지스터
1948년 미국 벨전화연구소의 W.H.브래튼, J.바딘 및 W.쇼클리는 반도체 격자구조의 시편(試片)에 가는 도체선을 접촉시켜 주면 전기신호의 증폭작용을 나타내는 것을 발견하여 이를 트랜지스터라고 명명하였다. 이것이 그 동안 신호증폭의 구실을 해 오던 진공관(眞空管)과 대치되는 트랜지스터의 시초가 된 것이다. 트랜지스터 그 자체가 소형이어서 이를 사용하는 기기(機器)는 진공관을 사용할 때에 비하여 소형이 되며, 가볍고 소비전력이 적어 편리하다. 초기에는 잡음·주파수 특성이 나쁘고, 증폭도도 충분하지 못하였으나, 그 후 많이 개량되어 아주 대전력을 다룰 수 있는 등 특수한 경우를 제외하고는 진공관에 대치되었다.

1) 증폭의 원리
트랜지스터는 게르마늄이나 규소(실리콘)의 단결정 소편에 불순물을 첨가하되 불순물의 종류가 p형과 n형이 있기 때문에 pnp의 순서로 3층구조로 만들 때도 있는데, 각 층에서 단자(端子)를 내기 때문에 3단자의 소자이다. pnp의 경우, 왼쪽단자와 연결된 p층에서 양공(陽孔, hole:격자 질서상 있어야 할 곳에 전자가 없는 상태, 정공이라고도 함)을 중간층(베이스층)에 방출하는데, 이 방출기능으로 해서 왼쪽 부분의 이름이 이미터이며, 중간층 베이스를 통과하여 가장 오른쪽 p형 부분에서 양공들이 수집되기 때문에 가장 오른쪽 부분을 컬렉터라고 한다. npn형 트랜지스터의 경우는 이미터로부터 컬렉터로 가는 것이 양공이 아니고 전자가 되어 컬렉터에 양전위를 인가하여야 한다(pnp의 경우는 음전위). pnp형 반도체의 조합은 서로 마주보고 있는 다이오드의 조합과 등가(等價)이다. 이 조합에 그림과 같이 전지(電池)를 결선해 주면 이미터-베이스 간에는 순방향, 베이스-이미터 간에는 역방향의 전압이 걸리게 된다. 이미터-베이스 간은 순방향이기 때문에 전기의 주된 운반체(carrier)인 양공이 이미터에서 베이스에 흘러들어가게 된다. 만일 베이스의 두께가 충분히 얇아 전자와의 재결합이 안 되는 양공이 대부분이라면, 이미터에서의 전류는 컬렉터의 전류와 거의 같아지는데, 이때 컬렉터에는 수~수십 V가 걸려 있기 때문에 쉽게 끌려가게 된다. 베이스층에서 전자와 결합된(극히 일부) 양공이 베이스 전류로 흐르게 되는데 작은 베이스전류로 큰 컬렉터전류를 지배할 수가 있다. 베이스에서 재결합하는 양공에 해당하는 전류와 컬렉터에 제대로 도달하는 양공전류와의 비(比)를 그 트랜지스터의 전류증폭도라고 말하는데, 보통 제품에 있어서는 10~200이다. 컬렉터측에 적당한 부하저항을 결선하면 30~200의 전압증폭도를 얻을 수 있다. 트랜지스터는 증폭작용 외에도 변조·복조·발진 등도 행할 수 있으며, 클립·슬라이스 등의 파형정형(波型整形)이나 스위칭은 진공관보다 더 성능이 좋다.

참고자료

· 없음