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전자/전자회로실험

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전자회로실험 10 - BJT의 이미터 및 컬랙터 귀환 바이어스 보고서 BJT 이미터 바이어스 BJT 이미터 바이어스는 한 개 또는 두개의 전압원을 사용하여 구성된다. B와 E 사이의 전압의 변동에 대해 비교적 안정도가 높은 방법이다. 하지만 전류에 비례하게 전압을 귀환하기 위해 E에 저항을 넣음으로써 전압이득이 낮아진다. 낮아진 전압이득을 극복하기 위해서는 E에 존재하는 저항과 캐패시터를 병렬로 부가하여 교류(AC)를 바이패스 할 수 있다. BJT 컬랙터 귀환 바이어스 BJT 컬랙터 귀환 바이어스는 기존 고정 바이어스에서 베이스 저항이 고정 전압에 연결 되어 있는 것이 아니라 트랜지스터의 컬랙터(Collector) 단자에 연결되어 있다. 타 바이어스와 비교하였을 때 안정한 동작점을 만든다. 컬랙터 귀환 바이어스는 부귀환 회로이므로 타 회로와 다르게 변수 변화에 덜 민감하다.
전자회로실험 9 - BJT의 고정 및 전압분배기 바이어스 보고서 BJT BJT는 차단, 포화, 선형에서 동작하며 외부에 연결된 회로에 의해서 트랜지스터의 동적점이 결정된다. 차단 모드에서는 트랜지스터는 근사적으로 개방 스위치처럼 동작한다. 또한 포화 모드에서는 C에서 E로 최대 전류가 흐르므로 단락 스위치처럼 동작한다. BJT 고정 바이어스 BJT 고정 바이어스 회로는 이미 고정된 바이어스 전원으로 DC 전류를 가해주는 방식이다. 간단하게 만들어지는 반면에 Q점(Q-point)이 β와 온도에 민감하다. BJT 전압분배기 바이어스 BJT 전압분배기 바이어스는 베이스 회로가 두개의 저항에 의해 전압이 분배되어진 방식이다. 전압분배기 바이어스는 귀환 배열을 사용하여, β가 아닌 외부에 의존한다.
전자회로실험 8 - 쌍극성 접합 트랜지스터(BJT) 특성 보고서 BJT 쌍극성 트랜지스터는 실리콘이나 게르마늄을 이용하여 만들어진다. 트랜지스터의 형태로는 npn과 pnp가 있으며, npn은 두 개의 n형 사이에 p형 재료가 놓이는 것이고 pnp는 두개의 p형 사이에 n형 재료가 놓이는 것이다. 쌍극성 트랜지스터는 중간층인 베이스(Base), 바깥 두 층이 각각 컬랙터(Collector)와 이미터(Emitter)를 만든다. 베이스는 폭이 좁으며 도핑이 중간 정도로 저항이 크다. 이미터는 도핑이 가장 많이 되어 있고 폭도 가장 넓으며 캐리어를 제공한다. 마지막으로 컬랙터는 베이스 영역을 지나온 캐리어가 모두 모이는 영역으로 도핑 농도가 가장 낮다.
전자회로실험 7 - 발광 및 제너 다이오드 보고서 발광 다이오드 발광 다이오드는 순방향 바이어스에서 캐리어들이 재결합하면서 낮은 에너지 상태로 천이하여 빛을 방출하는 다이오드이다. 보통 Si와 Ge대신 GaAsP와 GaP을 사용하며, 작동 전압으로는 약 1.8 – 5V 이다. 제너 다이오드 제너 다이오드는 제너 항복영역에서도 동작할 수 있는 다이오드이다. 제너 다이오드의 제너 영역은 약 1.8V ~ 200V 사이이며 제너전압이 아닌 역 바이어스에서는 작동하지 않고 순 바이어스와 제너 영역에서만 작동한다. 일반 다이오드와 다르게 제너 영역에서 파괴되지 않는다.
전자회로실험 6 - 클램퍼 회로 보고서 클램퍼 회로 클램퍼 회로는 입력 파형의 peak-peak값을 유지한 채 교류 신호를 특정 레벨로 고정하도록 설계된 것이다. 클램퍼 회로는 클리퍼 회로와 다르게 커패시터를 포함하고 있으며, 회로의 구성으로는 커패시터, 다이오드, 저항으로 되어있다. 또한 클램퍼 회로는 파형의 변형없이 기준전압 이상이나 이하로 파형을 이동하기 위해 설계된 회로이다.
전자회로실험 5 - 클리퍼 회로 보고서 클리퍼 회로 클리퍼 회로의 기능은 인가되는 교류 신호의 한 부분을 잘라서 버리는 것이다. 클리퍼 회로의 직렬은 출력이 다이오드와 직렬로 이루어져 있고, 병렬은 출력이 다이오드와 병렬로 이루어져있다. 클리퍼 회로는 다이오드의 방향에 따라 잘라지는 파형의 위치가 달라진다. 구형파 입력에 대한 클리퍼는 입력 전압에 두가지 레벨만 있기 때문에 각 레벨이 직류 전압으로 해석되며, 대응하는 시간 간격 동안의 출력 전압을 결정한다. 특정 레벨 이상을 잘라내는 클리퍼 회로 직렬저항과 다이오드를 순방향 병렬로 연결하거나, 병렬저항과 다이오드를 역방향 직렬로 연결하면 특정레벨 이상을 잘라내는 클리퍼가 만들어진다. 특정 레벨 이하를 잘라내는 클리퍼 회로 그리고 직렬저항과 다이오드를 역방향 병렬로 연결하거나, 병렬저항과 다이..
전자회로실험 4 - 반파 및 전파 정류회로 보고서 반파 정류 반파 정류회로는 다이오드와 저항을 직렬 연결한 회로에 교류신호를 연결한 회로이며, 반파 전압 신호는 피크전압의 31.8%의 값이다. [ V(DC)=0.318V(peak) ] 전파 정류 전파 정류회로는 변압기를 이용한 전파 정류회로와 브릿지형 전파 정류회로로 구분되며, 전파 전압 신호는 피크전압의 63.6%이다. [ V(DC)=0.636V(peak) ] 반파 정류와 전파 정류의 특성 반파, 정파 정류는 평균이 0인 정현파 입력에서 직류값을 얻는 것이다. 전파 전압 신호는 반파 전압 신호의 두배이고, 입력 신호의 값이 클 경우 문턱전압을 무시할 수 있다. 정류시스템에선 최대 역방향 전압인 PIV를 신중하게 고려해야 하며 PIV는 제너 항복 영역 이전 견딜 수 있는 역방향 바이어스 전압이다. 또한 ..
전자회로실험 2 - 다이오드 특성 보고서 다이오드 다이오드는 반도체의 종류 중 하나이다. 게르마늄(저마늄)이나 실리콘을 도핑하여 만드며, 원자 내부에 있는 자유전자와 정공을 이용하여 전류를 한 방향으로만 흐르게 한다. N 타입의 경우 다수 캐리어는 전자, 소수 캐리어는 정공이며, P 타입의 경우 다수 캐리어는 정공, 소수 캐리어는 전자이다. N 형에 마이너스 단자, P 형에 플러스 단자를 연결하면 전류가 흐르는 순방향 바이어스가 되고, P 형에 마이너스 단자, N 형에 플러스 단자를 연결하면 전류가 흐르지 않는 역방향 바이어스가 된다. 다이오드 특성 다이오드 특성곡선에서 역방향 바이어스의 경우 아주 미세한 전류가 흐르고 순방향 바이어스에서 게르마늄으로 도핑 된 다이오드는 약 0.3, 실리콘으로 도핑 된 다이오드는 약 0.7의 전위장벽을 가지며,..
전자회로실험 1 - 오실로스코프 및 함수발생기 동작 보고서 피크값 피크값은 한 주기 내에 발생하는 최댓값이다. 순간적인 값이기 때문에 피크값과 실효값은 다른 개념이다. 실효값 실효값은 교류전압을 교류전압과 동일한 일을 하는 직류전압으로 표시하는 것이다. 직류회로와 교류회로의 발열량을 같다고 가정하면 $$I = \sqrt{i^{2}의 평균 } $$ 으로 표현 가능하기 때문에 교류의 실효값은 순시값 제곱에 대한 평균값의 평방근이다. 그러므로 $$ 정현파 교류의 실효값 = \frac{피크값}{ \sqrt{2} } $$ 오실로스코프 오실로스코프는 회로 또는 시스템의 동작 특성 정보를 전압 신호로 나타내는 기계이며 디지털 멀티미터와 다르게 정현파 혹은 비정현파 신호의 평균값, 실효값, 주파수 주기를 측정할 수 있다. 초기 사용 시 전원을 킨 후 그라운드와 probe co..