BJT 기본 특성
목차
Pspice 실험값
- 실험 개요
- 배경 이론
- PSPICE 실험값
- 질문 받기
npn형 BJT의 IC-VBE 그래프
npn형 BJT의 IC - VCE 그래프
배경이론2
Ic-VBE그래프
배경 이론1
VCB 전압이 -(0.4~0.5)V 보다 크면 능동 영역
에 해당되고, 작으면 포화 영역에 해당된다.
능동 영역에서 VCB전압이 고정되었을 때, 이미터 전류가 IE2에서 IE1으로 증가되면 컬렉터 전류도 aIE2에서 aIE1으로 증가된다.
능동 영역에서의 NPN형 BJT의 컬렉터 전류 IC와 VBE전압
사이의 그래프이다. 0.5V 부근에서 전륙 흐르기 시작하고 0.7V 부근에서 전류가 많이 흐를 수있다. 1번식이지수함수 이므로 전류가 많이 바뀌더라고 베이스-이미터 양단 사이의 전압은 0.7V 부근 에서 크게 바뀌지 않는다.
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베이스 영역에서 전자의 농도 분포에 의해서 확산 전류가 흐르게 되고, CBJ에 역방향 바이어스가 인가되면 베이스 영역에서의 전자가 컬렉터로 이동하면서 컬렉터 전류 Ic를 형성하게 된다. 또한, 베이스에서 주입되는 홀에 의한 전류 성분 IB1 과 이미터에서 베이스로 확산되는 전자들이 베이스 영역에서 재결합함으로써 발생하는 전류 성분 IB2에 의해서 베이스 전류 IB가 흐르게 된다. 컬렉터 전류 IC와 베이스 전류 IB의 합이 이미터 전류 IE 가된다.
VCE = VCB + VBE 이므로, VCB >-0.4V, VBE = 0.7V 인경우, VCE>0.3V일때, 포화. VBE가 0.8V로 증가되면, VCE>0.4V일때 능동, VCE<0.4V 이면 포화이다.
밑그림은 NPN형 BJT의 단면도 이다.
이미터에서 전자가 방출되어 베이스 영역을 지나서 컬렉터에 수집되는데, 이는 비대칭적인 특성을 가지며, 네가지 영역중에 능동을 사용하고, 역능동 영역은 사용하지 않는다.
능동에서 컬렉터 이미터 전압이 증가되면
얼리효과 또는 채널 변조 효과에 의해서 컬렉
터 전류가 증가한다.
NPN형 BJT 대신호 등가회로
PNP(구조)
NPN(구조)
컬렉터 이미터 양단 사이의 전압이 증가되면 얼리효과
에 의해서 컬렉터 전류가 증가 되므로, 양단 사이에 저항이
존재하고 이를 ro로 표현한다. ro는 출력 저항이다.
recombination(재결합된 전자들)- 확산 전류
BJT는 P형과 N형 반도체 3개를 결합하여 만든 소자로서, 그 구성에 따라 PNP형 NPN형으로 나뉜다.
NPN형 BJT는 베이스와 이미터 , 베이스와 컬렉터 사이에 PN 접합이 존재하므로, PN 접합의 동작 영역에 따라서 BJT의 동작 영역이 결정된다.
EB접합은 베이스와 이미터 사이의 PN 접합, CB접합은 컬렉터와 베이스 사이의 PN접합을 나타낸다.
능동영역에서는 EBJ가 순방향 바이어스, CBJ가 역방향 바이어스 영역일 경우, 전류의 흐름을 볼 수 있다.
이미터로부터 주입된 전자는 EBJ를 지나면서 베이스 영역의 홀과 재결합하면서 공핍 영역을 형성한다.
공핍영역의 원리이다. (depletion zone)
실험개요
바이폴라 접합 트랜지스터 (BJT : Bipolar junction transister)는 N형과 P형 반도체를 샌드위치 모양으로 접합한 구조로 이미터, 베이스 , 컬렉터라고 하는 3개의 단자로 구성되어 있다.
베이스 단자의 전류가 컬렉터 단자의 전류나 이미터 단자의 전류에서 증폭되는 특성을 가지므로, 증폭기로 사용된다.
이 실험에서는 BJT의 기본적인 동작 원리를 살펴보고 , 전류 – 전압 특성 및 동작 영역을 실험을 통하여 확인한다.
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