11장 공통이미터회로에서의 전류이득

소개글

11장 공통이미터회로에서의 전류이득에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

임피던스는 0이다. 신호전압이 0이면 컬렉터에 신호전압이 나타나지 않는다. 컬렉터는 이제 입력과 출력신호에 대하여 공통 기준전위로써 작용한다. 컬렉터가 입력과 출력 양쪽에 대하여 공통이기 때문에 이 회로는 공통 컬렉터 또는 컬렉터접지라고 불리운다.
2.이미터 공통회로에서 VCE - IC 출력특성
먼저 그림 [이미터 접지 회로]의 를 조절해 =0[A]에 놓고 다시 를 조절해 를 0[V]에서부터 점차 증가시켜 가며 를 측정 한다. 다음 를 조절해 =일정[A]에 놓고 위의 과정을 되풀이해서 를 측정한다.
이와 같이 를 관계적으로 증가시켜 가며 특성 곡선을 그리면 그림[ VCE - IC-특성 곡선]과 같다.
a. 이미터 접지 콜렉터 차단 전류 : 그림[이미터 접지 회로]의 입력측을 개방시키면 TR의 콜렉터 와 이미터 사이에 전원 에 의해서 이미터로 소량의 전류가 흐른다.
즉, =0, =일정일 때 콜렉터와 이미터 사이에 흐르는 전류를 이미터 접지 콜렉터 차단 전류라 하고 로 나타낸다. 그리고 와 간에는 다음과 같은 관계가 만족된다.
b. Early 효과
그림 [Early 효과]에서 B-E사이는 순방향 전류이므로 N형의 자유전자는 P형 쪽으로 넘어가 소수 캐리어가 되며, 넘어간 자유 전자 중 일부(약 0.5~5[%] 정도)만 재결합해서 베이스 전류 가 된다. 나머지 자유 전자는 콜렉터와 베이스 사이의 역방향 전압에 의해서 콜렉터 측으로 넘어가 콜렉터 전류가 된다.
이때 를 증가시켜 를 크게 하면, C-B사이의 공핍층이 넓어지고 자유 전자가 베이스 영역에서 재결합되는 비율이 작아진다. 즉, 가 증가된다.
따라서 가 증가되면 소량의 가 증가되는데 이를 Early효과라 한다. 이 관계가 그림 [ 특성 곡선]에 나타나 있다.
c. 포화 영역(saturation region) : E-B사이가 순바이어스되어 있는 상태에서 N형의 자유 전자가 베이스 영역으로 넘어간다.
이때 C-B 사이의 전압이 역바이어스되어 있지 않아 (순바이어스) 베이스로 넘어온 자유 전자를 콜렉터쪽으로 끌어들이지 못하는 영역이다.
!! 한 걸음 더 !!
가 점차 커지면 Early효과에 의해 가 점차 커져 1에 가까운 값을 가지게 된다.
d. 차단 영역(cutoff region) : =0[A]일때 가 에 의해 0[A]가 되지 못하는 영역으로 C-B, E-B 사이가 역바이어스이다.
3. IB - IC 특성 곡선(전달 특성)
그림 [이미터 접지 회로]의 회로에서 =일정으로 하고 를 조절해 를 변화시켜 가며 를 측정하면 아래와 같은 특성 곡선이 얻어진다.
a. 이미터 접지의 전류 증폭률 : 출력 전류의 변화분()을 입력 전류의 변화분()으로 나눈 값을 이미터 접지의 전류 증폭률이라 하며 혹은 로 나타낸다
b. α와 β와의 관계 : 관계식 를 이용하여 β를 α의 항으로 나타내보자
이다. 따라서 이며, 이 식으로부터
를 얻을 수 있다. 즉
직류 전류의 증폭률 : 위의 a의 전류 증폭률은 동작점을 기준으로 한 미소 전류의 변화분에 따른 교류 전류의 증폭률을 의미한다. 이에 반해 동작점 자체의 전류 증폭률을 직류 전류의 증폭률이라 하며 로 나타낸다.
그림 [ 특성 곡선]에서 알 수 있듯이 는 와 근사적으로 같다.
d. 콜렉터 전류 : 그림 [이미터 접지 회로]에서 와 를 일정하게 했을 경우 도 일정하게 되며, 를 고려했을 때 는 다음과 같은 관계식이 만족된다
.
4. IBE - IB 특성 곡선(입력특성)
그림 [이미터 접지 회로]에서 일정으로 하고 를 변화시켜 가며 를 측정하면 아래와 같은 특성 곡선이 된다. 이 특성 곡선은 베이스와 이미터가 PN 접합이므로 PN 접합의 순방향 특성을 나타낸다.
5. VCE - VBE 특성 곡선(되먹임 특성)
A, B, C의 특성 곡선을 이용해서 구할 수 있는데, 1상한에 A, 2상한에 B, 3상한에 C의 특성 곡선을 놓고 도해적으로 그려서 구한다.
실험 예상 결과
♣ 전원장치 : 2개의 저전압용 dc 전원
♣ 장비 : 2개의 멀티레인지(multirange) 마이크로 밀리전류계(또는 20,000Ω/W VOMS); EVM
♣ 저항 : 100Ω과 4700Ω 1/2-W
♣ 반도체 : 소켓형 2N2904
♣ 기타 : 2500Ω과 5000Ω 2-W 포텐쇼미터 ; 2개의 on-off 스위치
R2의 저항값이 커질 때 마다 IC의 전류값이 커졌다. 그리고 VCE값도 덩달아 줄어드는 변화가 생겼다. 하지만 R4를 조작해서 VCE값을 맞추는데 IC값은 변화가 없었다. 실험값은 다음과 같다.

키워드

공통이미터회로,   전류이득,   이미터