실험 제목 : TR 2N3904를 이용한 TR 바이어스 실험1. 실험목적2N3904를 이용해 바이어스 회로를 구성하여 첨두치를 측정하고 계산값과 비교하여 바이어스 회로를 이해한다.2. 실험?실습 사용기기 및 재료① TR 2N3904(General Purpose Transister)② 탄소피막저항(2.2[㏁] 1/4[W] J(5%), 6.8[㏀] 1/4[W] J(5%), 1[㏀] 1/4[W] J(5%), 100[㏀] 1/4[W] J(5%),10[㏀] 1/4[W] J(5%), 22[㏀] 1/4[W] J(5%), 3.3[㏀] 1/4[W] J(5%))③ 브레드보드(WISH BOARD no.28)④ 직류전원장치(DIGITAL 사 DRP-303D 50/60[Hz])⑤ 점프선⑥ 디지털 멀티미터(MASTECH 사 my68 AUTO-RANGE DDM)3. 실험 실습 관련이론3.1 트랜지스터 바이어스의 종류- 베이스 바이어스(고정 바이어스)- 전압분배 바이어스- 컬렉터 귀환 바이어스3.2 베이스 바이어스베이스 바이어스 혹은 고정 바이어스 라고 부른다. 단일의 전력원이 콜렉터와 베이스에 사용된다.- 장점 : · 베이스 저항(R _{B})을 바꿈으로써 작동영역 안에는 작동지점을 얼마든지 바꿀 수 있다는 장점 이 있다.· 소자 몇 개로 구성할 수 있다.- 단점 : · 콜렉터 전류는 온도나 전원의 공급 전압에 의해 바뀌므로 일정하지 않게 된다. 그러므로 작동 지점이 볼안정하게 된다.·V _{BE} 가 변하면I _{B}도 같이 변하게 된다. 그러므로I _{E}도 다같이 변하게 된다. 이것이 결국 이득값을 변하게 한다.용도 : 위에 나와있는 단점들 때문에 고정 바이어스는 선형회로에서 잘 사용되지 않는다.(트랜지스터 를 전류원으로 쓰는 회로 등) 그 대신, 트랜지스터가 스위치로 사용되는 회로에 자주 사용된 다.3.3 전압 분배 바이어스전압 분배라는 것은 외부저항R _{1} 과R _{2}를 사용하는 것이다. 저항R _{2}에 걸리는 전압은 이미터 접합 에서 순방향 바이어스이다. 저항R _{1}과R _{2}를 잘 선택함에 따라, 트랜지스터의 작동점을beta 에 무관하게 만들 수 있다. 이 회로에서, 전압 분배기는 베이스 전압을 베이스 전류에 관계없이 고정시키는 역할을 한다. 하지만 베이스 전압이 고정되어 있어도 컬렉터 전류는 온도 등에 따라 바뀌게 된다. 그러므로Q점을 안정화 시키기 위해 이 회로에서 베이스 전압은 다음과 같이 주어진다.- 장점 : · 다른 회로들과 다르게 DC전압만이 필요하다.· 작동점이beta 의 변화에 거의 무관하다.· 작동점이 온도의 변화에 거의 무관하다.- 단점 : · 이 회로에서,I _{C}를beta 에 무관하게 유지시키기 위해서는 다음 조건을 충족시켜야 한다.R _{2}
실험 제목 : B급 푸쉬풀 이미터 폴로어 전력증폭기1. 실험목적NPN형 트랜지스터와 PNP형 트랜지스터를 이용해 B급 푸쉬풀 이미터 폴로어 전력증폭기를 구성하고 파형을 관측하여 동작을 이해한다.2. 실험?실습 사용기기 및 재료① TR 2N3904(General Purpose Transister)② TR 2N3906③ 실리콘 다이오드(1N4148 2개)④ 탄소피막저항(100[Ω] 1/4[W] J(5%), 1[㏀] 1/4[W] J(5%) 3개, 10[㏀] 1/4[W] J(5%), 100[㏀] 1/4[W] J(5%) 2개)⑤ 전해콘덴서(EC 25[V] 2.2[㎌] 2개, EC 25[V] 100[㎌])⑥ 브레드보드(WISH BOARD no.28)⑦ 직류전원장치(DIGITAL 사 DRP-303D 50/60[Hz])⑧ 점프선⑨ 디지털 멀티미터(MASTECH 사 my68 AUTO-RANGE DDM)⑩ 오실로스코프(Protek 5202E 200MHz 1GS/s)⑪ 함수발생기(RIGOL DG1022 2Channel 20MHz 100MSa/s)3. 실험 실습 관련이론[상보형 TR 푸시풀 회로의 동작]B급 풀시풀 이미터 폴로어 전력증폭기는 한 쌍의 상보형 트랜지스터(NPN형과 PNP형)로 되어 있고 각 각은 차단점에 바이어스 되어있다. 결과적으로 각 트랜지스터가 순방향 바이어스 되게 한다. 그러므로 교차 왜곡이 발생한다. 교차왜곡을 방지하기 위해 두 트랜지스터는 Q점의 상태가 약간 순방향 바이어 스 되어 각 트랜지스터가 실질적으로 약간 차단점 전에 바이어스 되어야 하는데 이 때 발생되는 소량 의 젼류를 티클전류라 부른다. 실제로 A급이나 B급 동작이 아닌 AB급 동작이지만 이러한 상황을 나 타내기 위해 B급이라는 용어가 자주 사용된다. 화로가 복잡하지만 B급 푸시풀 증폭기는 대략 78%까 지의 효율을 얻을 수 있는데 이것은 변압기로 결합되지 않은 유사한 A급 증폭기보다 3배가 크다.[B급 증폭기의 교차 일그러짐]또한 B급 증폭기의 단점은 직류 베이스 전압이 0일 때 TR이 도통 하려면 입력신호 전압이 장벽전압보다 커야 되므로 일정 구간에서 출력이 나타나지 않는 구간이 존재한다. 이를 보정하기 위해 베이스측에 일정한 전압을 걸어주는데 보통 저항이나 다이오드를 사용한다. 그러나 quicient 상태에서 전력을 소모시키고 회로의 크기를 크게하는 단점이 있다.4. 실험순서 및 방법(1) 지급된 재료를 사용하여 [그림 1]의 회로를 구성한다.[그림 1] 실험회로(2) 직류전원장치를 8[V]로 맞춘 후 함수발생기도 7V _{p-p}로 맟추고 5[㎑]로 맞춘다.(3) 오실로스코프로 입력파형과 출력파형을 관측하고 츨력파형의 일그러짐을 관측한 후V _{BE`1} ,V _{BE`2} ,V _{E} ,B _{B1`},V _{B`2} ,V _{E} 의 전압값을 디지털 멀티미터로 측정하고 표1에 기록한다.(4)R _{2} 와R _{3}의 저항을 준비된 다이오드로 교체하여 오실로스코프로 입력파형과 출력파형을 관측한 후 일그러짐이 제거된 출력파형을 관측한다.(5) 오실로스코프의 파형으로V _{0(r`m rm s) it}측정값을 계산하고 디지털 멀티미터로I _{CC} 값을 측정한 후 표2에 기록한다.5. 실험 결과 및 분석파라미터측정값V _{BE`1}0.539[V]V _{BE`2}0.562[V]V _{E}4.09[V]V _{B`1}4.62[V]V _{B`2}3.47[V]V _{E}4.1[V][표 1]파라미터측정된 값V _{0(r`ms)}2.2[V]I _{CC}1.11[㎃]파라미터이론값P _{0(r`ms)}4.8[㎽]P _{DC}8.88[㎽]eta 54.5[%][표 2]RMS 출력(부하시) 전력 :P _{0(r`ms)} = {[V _{0(r`ms)} ] ^{2}} over {R _{L}}증폭기에 공급된 직류전력 :P _{DC} =V _{CC} I _{CC}증폭기의 백분율 효율 :
1. 과제목표주어진 과제의 복잡한 회로를 구성하면서 브래드보드를 유동적으로 사용할 수 있는 능력을 기르고, 아두이노의 핀번호를 익히고 코드를 입력하여 프로그래밍의 구조와 규칙을 이해하고 다수 LED점등 코드와 점등유지 코드 두가지 코드를 응용하여 자신만의 패턴대로 켜고 끄는 하트모양 다수 LED점등 코드를 만들어 코드가 정상적으로 작동되는지 관찰한다.2. 회로도[회로도(AUTODESK TINKERCAD)][회로도(orCAD)]3.코드int ledPins[] = {2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};#define buttonPin 12int buttonState = 0;int lastButtonState = 0;int buttonPushCounter = 0;void setup() {for(int i=0; i= 0; i--) {digitalWrite(ledPins[i], LOW);delay(delayTime);}for(int i = 9; i >= 0; i--) {digitalWrite(ledPins[i], HIGH);delay(delayTime);}} else {for(int i = 9; i >= 0; i--) {digitalWrite(ledPins[i], LOW);}}}다수LED점등 코드에 점등유지 코드를 넣어서 응용했고 버튼을 누르면 LED패턴이 하트를 정면으로 본 기준으로 하트 윗부분 들어간 부분의 LED부터 켜져서 맨 아래 LED까지 순서대로 켜지고 켜진 순서대로 꺼지는 패턴으로 LED가 켜지고 꺼진다.버튼을 누르면 LED전체가 꺼진다.
1. 실험목적2N3904를 이용해 회로를 구성하여 입력특성곡선을 나타내고 와 의 관계를 이해한다.2. 실험․실습 사용기기 및 재료① TR 2N3904(General Purpose Transister)② 탄소피막저항(100[㏀] 1/4[W] J(5%))③ 가변저항 10[㏀] (AS0315) 2개④ 브레드보드(WISH BOARD no.28)⑤ 직류전원장치(DIGITAL 사 DRP-303D 50/60[Hz])⑥ 점프선⑦ 디지털 멀티미터(MASTECH 사 my68 AUTO-RANGE DDM)
소리 크기 표시기1.과제 개요소리 크기에 따라 LED가 점등되는(소리 크기에 따라 점등 LED 수가 변함) 소리 크기 표시기를 만들었다. 먼저 마이크 센서 모듈이 가진 아날로그와 디지털신호중 아날로그신호를 이용하여 회로를 결선하고 코드를 짰다. 아날로그신호 A0로 들어오는 전압을 읽어 그 크기를 sensorValue라는 변수에 저장했다. 그리고 모든 LED를 꺼두고 sensorValue에 값에 따라 크기를 나누어if문을 사용해 LED가 1개, 2개, 3개, 4개씩 켜지게 코드를 짰다.2. 회로도3.코드int sssSensorA0 = A0;#define buttonPin 2int buttonState = 0;int lastButtonState = 0;int buttonPushCounter = 0;int led[4] = {3, 4, 5, 6};int val;volatile int state = LOW;void setup(){Serial.begin(9600);pinMode(sssSensorA0, INPUT);pinMode(buttonPin, INPUT);for (int i = 0; i < 4; i++) {pinMode(led[i], OUTPUT);}attachInterrupt(0, Duyong, RISING);}void loop(){val = analogRead(sssSensorA0);buttonState = digitalRead(buttonPin);Serial.println(val);delay(100);for(int i = 0; i