BJT와 FET, MOSFET의 특징 및 동작원리

소개

Report 1
BJT, FET(JFET, D-MOSFET, E-MOSFET)에 대해 (특징, 동작원리등)정리

목차

< BJT >
1. 전압제어 전류원
2. BJT 전류들; 전류 이득 α와 β
3. 스위치로서의 BJT : 네 가지 동작 형태
< FET >
1.FET의 종류
2.구조와 기호
J FET
특징
J FET의 동작 원리
E MOSFET
D MOSFET

본문내용

< BJT >
쌍극성 접합 트랜지스터(bipolar junction transistor, BJT)는 처음으로 나온 고체상태의 능동적인 전자소자로, 전압제어 전류원(아날로그 소자)과 전압제어 스위치(디지털 소자) 두 가지 응용분야에서 사용할 수 있다.

1. 전압제어 전류원
전류원의 기본 특성은 전류원에 흐르는 전류는 전류원의 전압강하에 의존하지 않는 것이다. 다시 말해서 어떤 전압에서도 일정한 전류를 전달한다.
역 바이어스 P-N 접합을 이용하여 전류원을 구현할 수 있다. 역 바이어스 P-N 접합을 통한 전류는 소수 캐리어에 의해 생성된다. 공핍영역을 통하여 소수 전자들은 쉽게 떨어지고 소수 정공들은 가전자대에서 쉽게 천이하면서 역 바이어스 전류를 형성한다. 이러한 전류는 P형과 N형 영역 사이의 에너지 차이를 나타내는 역 바이어스 전압 VCB가 아니라 공핍영역 양끝에 나타나는 소수 정공들과 전자들에 의해 제한된다. 공핍영역을 통한 소수 전자들의 흐름은 물 흐름이 폭포의 높이가 아니라 폭포의 가장자리에 모인 물의 양에 의존하는 폭포모양과 유사하다.

전류원 으로서의 역 바이어스 상태 P-N 접합 단면도

전류가 공급된 전압에 의존하지 않는 소자에서 역 바이어스 P-N 접합은 이론적으로 전류원의 주요 특성을 나타낸다. P-N 접합 역 전류는 단지 누설 전류이고 보통 무시한다.

전압제어 전류원으로서의 NPN BJT 단면도
P형 영역에서 많은 소수 전자들은 온도나 빛의 노출에 의해 공유 결합들을 파괴하거나 전자-정공 쌍들을 생성함으로써 증가할 수 있다. 이것은 온도제어 또는 광제어 전류원을 만든다. 그러나 전기적으로 증폭하는 소자를 얻기 위해 전압제어 전류원이라고 부르는 전기적으로 제어 가능한 전류원이 필요하다. 전압에 의해 제어할 수 있는 전자공급은 순 바이어스된 P-N 접합에서 가능할 것이다. 순 바이어스는 N영역에서 P영역으로 많은 전자들을 이동시키기 때문에 순 바이어스된 P-N 접합은 전류원에 전자들을 공급하기 위해 사용된다. 명백히 이것은 단지 순 바이어스(접합 제어)와 역 바이어스(전류원)된 두 개의 P-N 접합이 P영역을 공유함으로써 동작할 수 있다. 이러한 경우가 그림의 NPN BJT구조이다. 공통 P영역을 베이스라 하며, 전자를 방출하는 순 바이어스된 P-N 접합의 N형은 이미터라 부르고 역 바이어스된 P-N 접합의 N영역은 전자들을 모으는 콜렉터라 부른다. 출력전류는 입력전압 VBE(전달 특성에 의해 보여진)에 의존하나 출력전압 VCB(출력 전류-전압 특성의 수평선)에는 의존하지 않는다. 때때로 콜렉터와 이미터사이의 전압 VCE는 출력전압으로 간주된다. VCE(VCE=VCB+VBE)가 변화하는 입력전압인 VBE전압을 포함한다 할지라도 실제 이것은 많이 변하지는 않는다. 이는 출력전압이 적어도 입력전압(≈0.7V)과 비교해서 큰 전압이기 때문이다.

참고자료

· 없음