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[태그:] BJT

  • 전자공학실험 5장 BJT 바이어스 회로 A+ 결과보고서

    목차

    1. 실험 개요
    2. 실험 절차 및 결과 보고
    3. 고찰 사항
    4. 검토 및 느낀점

    본문내용

    고찰 사항
    (1) 예비 보고 사항에서 PSpice를 이용하여 구한 실험회로 1의 DC 동작점과 실험을 통해서 측정한 DC 동작점 사이의 차이가 발생하는 원인을 설명하시오.
    : 위의 실험과 예비 보고 사항에서의 시뮬레이션은 저항 소자들의 값이 다르고, 무엇보다 인가한 전압 가 다르기 때문에 차이가 발생하였다. 또한 시간이 지날수록 회로에 전압이 인가되고 전류가 흐르면서 출력 값이 감소하는 것도 이유로 꼽을 수 있다.
    (2) 예비 보고 사항에서 PSpice를 이용하여 구한 실험회로 2의 DC 동작점과 실험을 통해서 측정한 DC 동작점 사이의 차이가 발생하는 원인을 설명하시오.: 실험회로2의 실험은 수행하지 않았습니다.

    4 검토 및 느낀 점
    (실험을 통해 배운 점, 문제 해결 방법 등을 기술하시오.)
    : 이번 실험을 통해 예비보고서 작성 동안에 전압분배 바이어스 회로에서에 대해 잘못 생각했던 부분과 착각한 부분을 좀 더 알 수 있게 되었다. 그리고 이 실험을 통해 small signal 분석을 위한 동작 점을(small signal 분석을 위한 DC값 결정) 구할 수 있게 되었고, 이 때의 DC값으로 실험 6에서 small signal분석을 할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 실험을 진행하며 시간이 많이 소요됐는데, 이를 방지하기 위해서 철저한 예습이 필요함을 깨닫게 되었다. 또한 DC전압을 인가해줄 때 인가 전압이 증가되지 않는 문제점이 발생하여 조교님을 불렀는데, 3A의 전류가 회로에 흐르고 있음을 알게 되었고, 실험 도중 발생

    출처 : 해피캠퍼스

  • 전자공학실험 4장 BJT 기본 특성 A+ 결과보고서

    목차

    1. 실험 개요
    2. 실험 절차 및 결과 보고
    3. 고찰 사항
    4. 검토 및 느낀점

    본문내용

    고찰 사항
    (1) npn형 BJT의 α, β가 측정값과 데이터시트 값이 차이가 나는 요인을 분석하시오.: npn형 BJT의 α는 모두 차이가 없이 일치하였다. β가 능동 영역에서는 데이터시트의 범위 내에 측정값이 포함되었지만, 포화 영역에서는 데이터시트의 범위에 측정값이 포함되지 않았다. 이러한 차이가 발생한 이유는 실험장비의 오류 또는 계측기기를 사용함에 있어의 오류 등으로 인해 발생했을 수 있다. 또한 저항 소자의 실제 값의 차이로 인해 와 등의 값에 차이가 발생하였고, 이러한 차이로 인해 능동/포화 영역을 구분함에 있어 오차가 발생하였기 때문일 것이다. 또한 베이스쪽에 연결된 저항에 전류를 장시간동안 흘려주었기 때문에 소자 내부의 온도 상승으로 인한 특성변화의 가능성도 무시할 수 없다.

    검토 및 느낀점
    (실험을 통해 배운 점, 문제 해결 방법 등을 기술하시오.)
    : 이번 실험을 통해 BJT를 활용한 회로에서 동작영역을 어떻게 구분하고, 이에 따라 current gain등이 어떻게 변화하는지 등에 대해 측정하여 눈으로 확인할 수 있었다. 특히 , , 같은 전압을 측정하면서 전압 강하의 개념과 비슷하게 나옴을 확인하였고, 이를 이용해 전류를 측정하면서 우리가 배운 지식과 실험 결과의 값이 어느 정도 일치함을 알 수 있었다. 다만 고찰 사항에 적은 바와 같이 저항 소자의 실제 값으로 인해 와 의 차이가 발생하여 포화 영역, 능동 영역 경계면의 β가 예상했던 값과 차이가 발생한 점이 아쉽다. 또한 실험을 진행하며 시간이 많이 소요됐는데, 이를 방지하기 위해서 철저한 예습이 필요함을 깨닫게 되었다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • 전자공학실험 5장 BJT 바이어스 회로 A+ 예비보고서

    목차

    1 실험 개요
    2 실험 기자재 및 부품
    3 배경 이론
    4 실험 회로
    5 예비 보고 사항

    본문내용

    1 실험 개요
    -BJT를 증폭기로 동작시키기 위해서는 적절한 DC바이어스가 인가되어야 하며, 이때의 DC 바이어스를 동작점 또는 Q점이라고 부른다. DC바이어스는 증폭기의 전압 이득과 스윙을 결정하는 중요한 역할을 한다. 이 실험에서는 BJT를 이용한 증폭기의 DC동작점을 잡아주기 위한 바이어스 회로에 대해 알아보고, 실험을 통하여 동작을 확인하고자 한다.

    2 실험 기자재 및 부품
    DC파워 서플라이, 디지털 멀티미터, 오실로스코프, 함수 발생기, Q2N4401(npn형 BJT) 1개, 저항, 커패시터

    3 배경 이론
    DC 바이어스와 소신호의 개념
    일반적으로 BJT나 MOSFET을 이용한 증폭기는 [그림 5-1]과 같은 비선형 증폭기의 특성을 보인다. 비선형 증폭기를 선형적으로 동작시키기 위해서는 DC 바이어스를 인가해서 동작점(Q-포인트) operating point을 잡아주는 것이 중요하다. 또한, 동작점 부근에 서 소신호 small signal를 인가해서 최대한 선형적인 특성을 따라갈 수 있도록 해야 한다.

    바이어스 회로
    일반적으로 증폭기의 동작점을 잡아주기 위해서는 바이어스 회로가 필요하다. [그림 5-2]는 가장 기본적인 전압분배 바이어스 회로이다. 이 회로는 저항 RB1 또는 RB2의 변화에 따라서 VBE 전압과 Ic의 변화가 심한 단점이 있다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • 전자공학실험 4장 BJT 기본 특성 A+ 예비보고서

    목차

    1 실험 개요
    2 실험 기자재 및 부품
    3 배경 이론
    4 실험 회로
    5 예비 보고 사항

    본문내용

    1 실험 개요
    -바이폴라 접합 트랜지스터(BJT : Bipolar Junction Transistor)는 N형과 P형 반도체를 샌드위치 모양으로 접합한 구조로, 이미터, 베이스, 컬렉터라고 하는 3개의 단자로 구성된다. 베이스 단자의 전류가 컬렉터 단자의 전류나 이미터 단자의 전류에서 증폭되는 특성을 가지므로, 증폭기로 사용될 수 있다, 이 실험에서는 BJT의 기본적인 동작 원리를 살펴보고, 전류-전압 특성 및 동작 영역을 실험을 통하여 확인한다. 또한 BJT의 전류 증폭도 및 출력 저항을 측정을 통해 확인한다.

    2 실험 기자재 및 부품
    -DC파워 서플라이, 디지털 멀티미터, 오슬로스코프, 함수발생기, Q2N4401(npn형 BJT)1개, 저항, 커패시터

    3 배경 이론
    BJT는 p형과 n형 반도체 3개를 결합하여 만든 소자로서, 그 구성에 따라서 npn형과 pnp형으로 나뉜다. [그림 4-1(a)]는 npn형, [그림 4-1(b)]는 pnp형 BJT의 구조이다. npn형 BJT의 이미터 영역은 n형, 베이스 영역은 p형, 컬렉터 영역은 n형으로 구성되어 있으며, pnp형 BJT의 이미터 영역은 p형, 베이스 영역은 n형, 컬렉터 영역은 p형으로 구성되어 있다.

    [그림 4-2(a)] npn형, [그림 4-2(b)]는 pnp형 BJT의 기호를 나타낸다.

    npn형 BJT는 베이스와 이미터, 베이스와 컬렉터 사이에 PN 접합이 존재하므로, PN 접합의 동작 영역에 따라서 BJT의 동작 영역이 결정된다. [표 4-1]은 npn형 BJT의 동작 영역을 정리한 것이다. EBJ는 베이스와 이미터 사이의 PN 접합, CBJ는 컬렉터와 베이스 사이의 PN 접합을 나타낸다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • 전자회로실험_A+레포트_BJT Common Emitter, Common Collector

    목차

    1. 이론
    2. 실험부품 및 실험방법
    3. 실험결과
    4. 토의

    본문내용

    <실험목적>
    1. NPN, PNP형 BJT를 사용한 공통 이미터 증폭기의 회로 구성과 동작을 확인한다.
    2. NPN형 BJT자기 바이어스 회로의 동작점 전류, 전압을 측정하고 그래프를 그려 이해한다.
    3. 부하저항에 따른 공통 이미터 증폭기의 전압이득을 확인한다.
    4. NPN, PNP형 BJT를 사용한 공통 컬렉터 증폭기의 회로 구성과 동작을 확인한다.
    5. 공통 컬렉터 증폭기의 전압이득을 확인한다.

    A. 이론

    : BJT를 이용하여 입력되는 전압이나 전류를 트게 만들어서 출력으로 내보내는 회로
    <공통 이미터 증폭기>
    : 입력신호가 베이스 단자에 인가되고 컬렉터에서 출력신호가 나오도록 구성된다. 이미터 단자가 접지되어 입력과 출력에 공통단자 역할을 하므로 공통 이미터(Common Emitter) 증폭기라고 부른다. 다른 증폭기 구조에 비해 중간 정도의 입력 저항, 큰 전압, 큰 전류 이득, 그리고 출력 저항을 가진다.
    – 동작 원리: 공통 이미터 증폭기에서 입력은 베이스-이미터 전압이고, 출력은 컬렉터-이미터 전압이다. 베이스-이미터 사이의 소신호 입력전압에 비례하는 전류가 컬렉터에 흐르고, 이 전류가 출력 쪽의 저항에 의해서 전압으로 변환되면서 전압이 증폭된다.
    <공통 컬렉터 증폭기>
    : 입력은 커패시터를 통해 베이스에 연결되고 출력은 이미터에서 커패시터를 통해 부하로 연결된다. 공통 컬렉터 증폭기는 이미터 전압이 베이스 전압과 거의 같은 파형으로 나오므로 출력이 입력을 따라간다.
    – 전압이득이 거의 1에 가깝고 높은 전류이득과 입력저항을 얻을 수 있다. 출력단 부하의 크기가 작은 경우 전체 증폭기의 전압이득이 감소되는 것을 방지하기 위해 부하와 출력단 사이에 위치시켜 증폭기의 이득을 감소시키지 않도록 한다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • 전자회로실험_A+레포트_BJT Bias Circuit

    목차

    1. 실험부품 및 실험방법
    2. 이론
    3. 실험결과
    4. 토의

    본문내용

    <실험목적>
    1. BJT의 자기 바이어스 회로의 특성을 알아보고 이해한다.
    2. NPN형 BJT자기 바이어스 회로의 동작점 전류, 전압을 측정하고 그래프를 그려 이해한다.

    A. 실험부품 및 실험방법
    1) 실험부품: DC전원공급 장치, 오실로스코프, 멀티미터, 브레드보드, 저항, 트랜지스터

    실험방법
    ⅰ) NPN형 BJT 전압분배 바이어스 회로의 동작점 전류, 전압 측정하기
    ① 사진과 같이 회로를 구성한다.
    ② DC 전원공급 장치의 출력을 10 V로 설정한다.
    ③ 베이스 전류 I_B, 컬렉터 전류I_C, 베이스-이미터 전압 V_BE, 컬렉터-이미터 전압 V_CE, 컬렉터-베이스 전압 V_CB를 측정한다.
    ④ 컬렉터 저항을 바꿔가면서 동작점 전류, 전압을 측정한다.
    ⑤ PNP형 BJT형 2N3905 트랜지스터로 바꿔서 측정을 반복한다.

    ⅱ) NPN형 BJT 자기 바이어스 회로의 동작점 전류, 전압 측정하기
    ① 사진과 같이 회로를 구성한다.
    ② DC 전원공급 장치의 출력을 10 V로 설정한다.
    ③ 베이스 전류 I_B, 컬렉터 전류I_C, 베이스 전압 V_B, 이미터 전압 V_E, 컬렉터 전압 V_C, 베이스-이미터 전압 V_BE, 컬렉터-이미터 전압 V_CE, 컬렉터-베이스 전압 V_CB를 측정한다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • BJT 3-BJT Amplifier_결과레포트

    목차

    1. 실험 회로도
    2. 실험 장비 및 부품
    3. 실험 결과
    4. 결론

    본문내용

    3. 고찰
    (1) Small Signal Parameters 분석
    위 실험은 BJT 단자의 전압에 따른 Common Emitter 회로의 출력을 이해하고 AC Signal을 인가했을 때 이론적으로 출력 파형을 예측하고 실험적으로 확인하기 위해 진행되었다.
    시뮬레이션과 실험에서 구한 Small Signal Parameters를 비교해보았을 때 모두 10% 이내의 오차율이 나타났다. 이를 통해 다소 성공적인 실험임을 알 수 있었고, 시뮬레이션과 실험에서 구한 값의 오차는 가변저항  을   이  가 되도록 정확히 맞추지 못한 탓이라고 본다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • BJT 3-BJT Amplifier_예비레포트

    목차

    [1] 실험 목적
    [2] 실험 이론
    [3] 실험 소자 특성
    [4] 실험 방법
    [5] 시뮬레이션 결과
    [6] 확인 질문

    본문내용

    [1] 실험 목적
    – BJT 단자의 전압에 따른 Common Emitter 회로의 출력을 이해한다.
    – AC signal을 인가했을 때 이론적으로 출력 파형을 예측하고 실험적으로 확인한다.

    [2] 실험 이론
    (1) Common Emitter
    Common Emitter 회로는 입력 신호가 base에 인가되고 collector에서 출력 신호가 나오도록 구성된다. Emitter가 접지되어 입력과 출력에 공통 단자의 역할을 하므로 공통 이미터(Common Emitter) 증폭기라 한다.

    [그림 1] Common Emitter 회로도

    Bipolar transistor는   전압에 따라 Active 영역에서의 collector 전류  가 결정된다. 이를 수식적으로 나타내면        이며, 따라서 small signal parameters인  ,  , 를 다음과 같이 도출해 낼 수 있다.

             ,    

    [그림 2]의 왼쪽의 회로를 -model로 변환한 것이 오른쪽의 회로이다. Small signal이 인가되었을 때 gain을 구하는 과정은 다음과 같다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • BJT 2-Large Signal Analysis 2_예비레포트

    목차

    [1] 실험 목적
    [2] 실험 이론
    [3] 실험 소자 특성
    [4] 실험 방법
    [5] 시뮬레이션 결과
    [6] 확인 질문

    본문내용

    [1] 실험 목적
    – BJT 소자의    특성을 이해하고, 이를 실험적으로 확인해본다.
    – BJT 소자의 를 실험적으로 측정해본다.

    [2] 실험 이론
    (1) Early Effect (Base width modulation)
    BJT의 C-B 접합에서 Reverse bias의 크기가 증가함에 따라 C-B Depletion region width가 증가한다. 이는 Base 영역의 폭  가 감소하는 효과를 발생시킨다.  의 변화에 따라 Current gain  가 변화하고, 결과적으로 Collector 전류를 증가시킨다. C-B 접합의 Reverse bias 크기의 변화로 인해 Collector 전류가 변화하는 것은 B-E 접합의 Forward bias로 Collector 전류를 제어하는 트랜지스터의 이상적인 경우에서 벗어나게 한다. 원래의 Base 영역의 끝에서부터 변화된 Base 영역의 끝까지의 길이를  라 하면,
              
    이다. 따라서 변화된 Base 폭 ′ 는 ′      로 구해지고, 이를 이용하여 Gain 값을 다시 구해주면 된다.
    이에 대한 Early voltage  는 다음과 같이 정의한다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • BJT 1-Large Signal Analysis 1_결과레포트

    목차

    1. 실험 회로도
    2. 실험 장비 및 부품
    3. 실험 결과
    4. 결론

    본문내용

    2. 실험 결과
    (1) BJT의     특성 실험
    [그림 15] NPN BJT에서의   에 대한  의 실험값과 시뮬레이션 값

    [그림 11]과 같이 NPN BJT의     특성 실험에서     그래프 개형은 시뮬레이션상에서 exponential function 형태의 개형으로 나타났다. 이를 실험값과 함께 비교했을 때 [그림 15]과 시뮬레이션과 거의 일치하는 정도의 값들로 exponential function 형태로 나온 것으로 보아 매우 성공적인 실험임을 알 수 있다.

    [그림 16] PNP BJT에서의  에 대한  의 실험값과 시뮬레이션 값

    [그림 14]과 같이 PNP BJT의     특성 실험에서     그래프 개형은 시뮬레이션상에서 exponential function 형태의 개형으로 나타났다. 이를 실험값과 함께 비교했을 때 [그림 16]과 시뮬레이션과 거의 일치하는 정도의 값들로 exponential function 형태로 나온 것으로 보아 매우 성공적인 실험임을 알 수 있다.

    출처 : 해피캠퍼스