포토트랜지스터(예비보고서)

소개글

포토트랜지스터(예비보고서)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 목적
2. 기본 지식
3. 실험 장비 및 부품
4. 실험 방법

본문내용

지스터는 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 광센서의 일종으로, 빛의 세기에 따라 흐르는 전류가 변화하는 광기전력 효과를 이용한다. 이때의 광전류를 트랜지스터를 이용하여 증폭시킨 것이 포토트랜지스터이다.
*포토 트랜지스터의 동작원리*
→ 포토 트랜지스터의 Base와 Collector는 포토다이오드와 같은 원리로 동작하며 입사된 광에 의하여 Base 단자를 (+) Bias됨으로써 트랜지스터의 기능을 수행한다.
*Base 단자를 갖는 포토 트랜지스터의 동작특성*
포토 트랜지스터 중 Base 단자를 갖는 소자의 경우 온도에 의한 생성캐리어를 바이패스 시킴으로서 안정된 특성을 얻을 수 있으며 잉여 캐리어를 RB를 통해 방전시킴으로써 응답속도가 향상되는 특성을 가지고 있다.
*포토 트랜지스터의 응용*
포토 트랜지스터는 그 자체가 큰 증폭작용을 가지고 있으나, IC 등의 액티브 소자를 병 용하면 그 성능을 개선할 수 있다. 그 대표적인 예는 다음과 같다.
①포토 트랜지스터에 슈미트 트리거 회로를 조합
②포토 트랜지스터에 OP 앰프를 결합하여 회로를 구성
*슈미트 트리거 회로*
안정된 두 가지의 상태를 가지고 있고, 쌍안정 멀티바이브레이터와 같이 상반된 두 가지의 동작 상태를 가지며, 파형 발생에 사용된다. 입력 전압값에 따라 민감하게 동작하며, 낮은 트리거 전압 에서 동작하고, 트리거 신호는 서서히 변하는 교류 전압과 같다. 입력 파형은 서서히 변하는 사인 곡선과 같은 파형이고, 출력은 높고 낮은 두 개의 논리 상태를 형성하는 구형파이다.
<슈미트트리거 회로의 기본파형>
<슈미트트리거 회로>
*OP 앰프(연산 증폭기)회로*
연산 증폭기는 두 개의 입력단자와 한 개의 출력단자를 갖는다. 연산증폭기는 두 입력단자 전압간의 차이를 증폭하는 증폭기이기에 입력단은 차동증폭기로 되어있다. 연산증폭기를 사용하여 사칙연산이 가능한 회로 구성을 할 수 있으므로, 연산자의 의미에서 연산증폭기라고 부른다. 연산증폭기를 사용하여서 미분기 및 적분기를 구현할 수 있다. 연산증폭기가 필요로 하는 전원은 기본적으로는 두 개의 전원인 +Vcc 및 -Vcc 가 필요하다. 물론 단일 전원만을 요구하는 연산증폭기 역시 상용화되어 있다. 신호 증폭을 위한 주증폭기의 종류로는 전압 증폭기와 전류증폭기가 있지만 여기서는 전압증폭기만을 취급한다.
< 이상적인 연산증폭기의 요건 >
전자소자의 동작 특성을 이해하기 위한 초기가정은 먼저 이상적이라고 가정하는 것 이다. 물론 이상적인 것은 실제적인 것과는 항상 차이가 나기 마련이지만, 이상적인 경우의 동작특성을 이해하는 것은 매우 중요하다. 왜냐하면 이상적 가정하에서는 모든 것이 단순해지기 때문이다. 그리고 이상적 동작특성은 실제적인 전자소자가 무엇을 궁극적인 목표로 하는 가를 알려 주기 때문이다.
다음 조건을 만족하는 연산증폭기를 이상적인 연산증폭기라고 부른다.
(1) 무한대의 전압이득 : Av = ∞
(2) 무한대의 입력저항 : Rin = ∞
(3) 영 옴인 출력저항 : Rout = ∞
(4) 무한대의 대역폭 : B = ∞
(5) 영인 오프

키워드

포토트랜지스터,   포토다이오드,   OP 앰프,   연산,   증폭기