##회로, RAM 등을 구성하는 데 이용된다. 목차 1 동작 원리 1. 1 증폭 작용 1. 1. 1 BJT 증폭작용 1. 1. 2 신호 왜곡 1. 2 스위치 작용 1. 2. 1 논리의 전자적 표현과 BJT의 스위치 동작 상태의 관계 1. 2. 2 BJT의 스위치 동작에서 전류 2 트랜지스터 회로 2. 1 접합형 트랜지스터 바이어스 회로 2. 1. 1 Class A 증폭기의 바이어스 회로 2. 1. 1. 1 1. 베이스 바이어스 ( 고정 바이어스 ) 2. 1. 1. 2 2. 전압 분배 바이어스 2. 1. 1. 2. 1 커패시터가 추가된 전압 분배 바이어스 2. 1. 1. 3 3. 컬렉터 귀환 바이어스 3 트랜지스터의 종류 4 관련 항목 5 각주 6 외부 링크 동작 원리 [ 편집 ] 증폭 작용 [ 편집 ] 증폭이란 전압이나 전류가 몇 배로 변환되는 것을 말한다. BJT든 FET든 전자적 측면에서 정해진 비율로 커지는 것을 증폭이라고 말할 수 있다. 비율과 동시에 생각할 것이 입력은 전압이냐 전류이냐를 생각할 필요가 있다. 입력이 전압으로 되느냐 전류로 되느냐를 결정하고, 출력 역시 전압으로 나타나느냐 전류로 나타 나느냐
displaystyle 0 [ V ] } 논리 참과 거짓을 출력으로 나타낼 때, 스위치를 사용하여 표현한다. 실제로 칩으로 구현하면 전압이 정확하게 V C C [ V ] { displaystyle V - { CC } [ V ] } 가 되지 않는다. BJT V3의 포화상태에서 전압 강하 현상 때문에 다소 전압이 떨어진다. 여기에 ( 그림 3 ) 의 R3와 V5에 의해서 전압강하가 추가 된다. 마찬가지로 0 [ V ] { displaystyle 0 [ V ] } 도 0보다 다소 큰 전압이 나온다. ( 그림 3 ) 의 V4에 의해서 전압이 높아진다. 편의 상 이렇게 표현한 것이다. 논리 0과 1의 허용 전압 범위는 논리게이트 별로 차이가 난다. TTL, CMOS 등의 로직의 형태에 따라서 허용 범위가 정해져 있다. 논리1의 전압 V C C { displaystyle V - { CC } } 는 초기에 5V를 사용하였다. 그러나 전압이 높으면 동작 속도와 전력 면에서 불리하다. 그래서 지금은 3. 3V을 많이 사용하고 이 전압보다 낮은 전압을 사용하기 한다. 그러나 이 전압은 무한정 낮게 설정할 수는 없다. 기본적으로 BJT나 FET의 포화영역의 전압이 존재하기 때문이다
작은 것은 생산성에 큰 영향을 끼치지 않는다. ) 커패시터가 포함된 전압 분배 회로 커패시터가 추가된 전압 분배 바이어스 [ 편집 ] 위에서 언급된 일반적인 전압 분배 회로는 몇가지 단점을 가지고 있다. 가장 큰 문제로는 저항에 의해 생긴 AC 피드백인 이득 ( gain ) 값을 낮춘다는 것이다. 이걸 해결하기 위해 저항 RE과 병렬로 커패시터 ( CE ) 를 연결하는 방법이 있다. 3. 컬렉터 귀환 바이어스 [ 편집 ] Collector - to - base bias 이 방법은 열 폭주 ( thermal runaway ) 를 막고 작동지점을 안정성을 높이기 위해 쓰는 방법이다. 이 바이어스 방법에는 베이스 저항 R B { displaystyle R - { text { B } } } 이 DC 전압원 V cc { displaystyle V - { text { cc } } } 에 연결되는 대신 컬렉터에 연결된다. 그러므로 열 폭주가 저항 R C { displaystyle R - { text { C } } } 사이의 전압을 강하시킨다. 키르히호프의 법칙에 의해, 베이스 저항 R b { displaystyle R - { text { b } } } 에 걸린 전압 V
##rpskiSeelterskBasa / / 中 文 文 言 - - 語 링크 편집 이 문서는 2019년 4월 2일 ( 화 ) 23 : 44에 마지막으로 편집되었습니다. 모든 문서는 크리에이티브 커먼즈 저작자표시 - 동일조건변경허락 3. 0에 따라 사용할 수 있으며, 추가적인 조건이 적용될 수 있습니다. 자세한 내용은 이용 약관을 참고하십시오. 미국 및 다른 국가에 등록되어 있는 Wikimedia Foundation, Inc. 소유의 등록 상표입니다. 개인정보 정책 위키백과 소개 면책 조항 개발자 쿠키 정책 모바일 보기
R E { displaystyle V - { B } = V - { be } I - { E } R - { E } } 이다. ( 여기서 V - be는 다이오드 특성으로 일반적으로 2차 근사에서 0. 7V로 여긴다. ) 이 회로에 대하여 I B = V C C 1 R 1 / R 2 - V b e ( beta 1 ) R E. { displaystyle I - { B } = { frac { { frac { V - { CC } } { 1R - { 1 } / R - { 2 } } } - V - { be } } { ( beta 1 ) R - { E } } }. } 장점 : 다른 회로들과 다르게, DC 전압만이 필요하다. 작동점이 beta의 변화에 거의 무관하다. 작동점이 온도의 변화에 거의 무관하다. 단점 : 이 회로에서, IC를 beta에 무관하게 유지시키기 위해서는 다음 조건을 충족시켜야 한다 : R - 2 < < R - E 용도 : 위에 나온 이 회로의 안정성과 장점 때문에 다양한 선형회로에 사용된다. ( R - 2가 R - E에 비해 매우 작은 것은 생산성에 큰 영향을 끼치지 않는다. ) 커패시터가 포함된 전압 분배 회로 커패시
무한정 낮게 설정할 수는 없다. 기본적으로 BJT나 FET의 포화영역의 전압이 존재하기 때문이다. 그래서 각 상태의 전압 범위를 설정한 이유이기도 하다. TTL 토템폴 구조의 경우, V C C [ V ] { displaystyle V - { CC } [ V ] } 와 0 [ V ] { displaystyle 0 [ V ] } 사이에 두개의 스위치 구조를 넣고 참을 표현할 때 : V C C { displaystyle V - { CC } } 쪽의 스위치 ( 그림3 V3 ) 를 켜고, 0 [ V ] { displaystyle 0 [ V ] } 쪽 ( 그림3 V4 ) 은 끄고, 거짓을 표현할 때 : V C C { displaystyle V - { CC } } 쪽의 스위치 ( 그림3 V3 ) 를 끄고, 아래의 스위치 ( 그림3 V4 ) 를 켜면 출력 전압이 전압 V C C [ V ] { displaystyle V - { CC } [ V ] } 또는 0 [ V ] { displaystyle 0 [ V ] } 가 되어 논리를 표현할 수가 있다. BJT의 스위치 동작에서 전류 [ 편집 ] 논리의 표현이 전압을 기준으로 정해지면서 전류는 출력 다음의 회로
##다. BJT의 스위치 동작에서 전류 [ 편집 ] 논리의 표현이 전압을 기준으로 정해지면서 전류는 출력 다음의 회로에 의해 결정 된다. 출력에 어떤 회로가 붙어 있느냐에 따라서 전류가 변화 된다. 출력에 다른 로직이 붙는 것이 통상적 이지만 다양한 회로의 응용이 가능하다. 출력 전압은 정해진 대로 유지되면서 전류는 뒤에 붙어 있는 회로에 의해 결정 된다. 단지 논리에 따라 전압 만이 유지 될 뿐이다. 논리 0 출력에서 토템폴의 아래 스위치가 켜지면 다른 입력회로에 의해 오히려 전류가 출력 쪽으로 흘러 들어오는 것이 통상적인 현상이다. 전류 sink ( 회로 이론의 소스 참고 ) 로 작동 되는 것이다. 스위치 트랜지스터가 전류를 흡수 함으로써, 전압으로 0V로 유지 시키는 방법이다. 논리 1이라면 반대로 출력 전압이 Vcc로 유지하기 위해, 토템폴의 위 스위치가 켜지면서 전원으로 부터 전류가 흘러 나오는 전류 source로 작동 한다. 다음 입력이 같은 구조의 로직 이라면 오히려 전류는 0이면서 전압은 Vcc로 유지 된다. 이런 경우 오히려 논리1일 때 전류가 흐르지 않고 논리 0일 때 전류가 흐르는 것이 보통이다. 트랜지스터 회로 [ 편집 ] 접합형 트랜지스터 바이어스 회로 [ 편집 ] Class A 증폭
##서는 beta라고 나타냈다. IC = betaIB 이기 때문에 IC도 구할 수 있다. 같은 방법으로 작동 지점 ( Vce, IC ) 도 설정 될 수 있다. 장점 : 베이스 저항 ( RB ) 을 바꿈으로써 active region ( 작동 영역 ) 안에서는 작동 지점을 얼마든지 바꿀 수 있다는 장점이 있다. 소자 몇개로 구성할 수 있다. 단점 : 콜렉터 전류는 온도나 전원의 공급 전압에 의해 바뀌므로 일정하지 않게 된다. 그러므로 작동 지점이 불안정하게 된다. Vbe가 변하면 IB도 같이 변하게 된다 그러므로 IE도 다같이 변하게 된다. 이것이 결국 이득 ( gain ) 값을 변하게 한다. 트랜지스터가 다른 것으로 바뀐다면 beta값의 변화가 크다. 이 변화가 작동지점을 많이 바꾼다. 용도 : 위에 나와있는 단점들 때문에, 고정 바이어스는 선형 회로에서 잘 사용되지 않는다. ( 트랜지스터를 전류원으로 쓰는 회로 등 ) 그 대신, 트랜지스터가 스위치로 사용되는 회로에 자주 사용된다. 2. 전압 분배 바이어스 [ 편집 ] 전압 분배 바이어스 전압 분배라는 것은 외부 저항 R1 과 R2 를 사용하는 것이다. 저항 R2에 걸리는 전압은 이미터 접합에서 순방향 바이어스 이다. 저항 R1
된다. BJT에서 신호 표현 흐름 : v i n { displaystyle v - { in } } - - - > i b { displaystyle i - { b } } - - - > beta i b { displaystyle beta i - { b } } = i c { displaystyle i - { c } } - - - > v o u t { displaystyle v - { out } } ( 그림 1 ) BJT I C { displaystyle I - { C } }, U C E { displaystyle U - { CE } } 그리고 I B { displaystyle I - { B } } 관계. 증폭회로에서 일차함수의 관계를 갖는 것이 회로 구성이 편한데, BJT 경우는 일정 배율을 가지고 동작하는 것을 forward - active ( 또는 간단히 active ) 모드 ( 그림 1 참조 ) 라고 한다. 이 모드는 입력전류에 대해 일정 비율로 출력 전류로 나타난다. BJT를 사용해서 증폭회로를 만들려면 이 모드를 사용해야 한다. active모드에서 입력 전류의 몇 배가 출력 전류로 나타난다. 따라서 다음과 같은 수식으로 표현이 가능하다. I C = beta F I B { displaystyle
법칙에 의해, 베이스 저항 R b { displaystyle R - { text { b } } } 에 걸린 전압 V R b { displaystyle V - { { text { R } } - { text { b } } } } 은 V R b = V cc - ( I c I b ) R c Voltage drop across R c - V be Voltage at base. { displaystyle V - { { text { R } } - { text { b } } } = V - { text { cc } }, -, { mathord { overbrace { ( I - { text { c } } I - { text { b } } ) R - { text { c } } } ^ { { text { Voltage drop across } } R - { text { c } } } } }, -, { mathord { overbrace { V - { text { be } } } ^ { text { Voltage at base } } } }. } 가 된다. Ebers - Moll 모델에 의하면, I c = beta I b { displaystyle I - { text { c
트랜지스터(영어: transistor)란 진공관을 대체하여, 저마늄, 규소 따위의 반도체를 이용하여 전자 신호 및 전력을 증폭하거나 스위칭하는 데 사용되는 반도체 소자이다. 세 개 이상의 전극이 있다. Julius Edgar Lilienfeld(율리우스 에드거 릴리엔펠트)가 1926년 장효과 트랜지스터에 대한 특허를 냈으나 당시 실제로 동작하는 장치를 구성하지는 못했다. 트랜지스터는 1947년 미국의 벨 연구소에서 월터 브래튼, 윌리엄 쇼클리, 존 바딘이 처음 만들었다. "변화하는 저항을 통한 신호 변환기(transfer of a signal through a varister 또는 transit resistor)"로부터 나온 조어이다. 트랜지스터는 현대 전자 기기를 구성하는 굉장히 흔한 기본 부품 중 하나이다. 1947년 미국 물리학자 존 바딘, 월터 브래튼, 윌리엄 쇼클리에 의해 트랜지스터가 개발된 후 트랜지스터는 전자공학의 대변혁을 일으켰다. 트랜지스터의 출현으로 인해 더 작고 값싼 라디오, 계산기, 컴퓨터 등이 개발되었다. 트랜지스터는 IEEE 마일스톤상 목록에 기재되어 있으며 트랜지스터 개발자는 1956년 노벨 물리학상을 수상했다. 트랜지스터는 크게 접합형 트랜지스터(Bipolar Junction Transistors:BJTs)와 전계효과 트랜지스터(Field Effect Transistors:FETs)로 구분된다. 트랜지스터는 보통 입력단, 공통단 그리고 출력단으로 구성되어 있다. 입력단과 공통단 사이에 전압 (FET)또는 전류(BJT)를 인가하면 공통단과 출력단 사이의 전기전도도가 증가하게 되고 이를 통해 그들 사이의 전류흐름을 제어하게 된다. 아날로그, 디지털 회로에서 트랜지스터는 증폭기, 스위치, 논리회로, RAM 등을 구성하는 데 이용된다.