트랜지스터의 분류와 특성, 접지회로

 

 

#트렌지스터란  

• N형 반도체와 P형 반도체를 PNP / NPN 형태로 접합한 구조의 소자
• 전류의 흐름 등을 조절할 수 있도록 하여 회로구성 시 중요한 반도체 소자
• 스위칭, 검파, 증폭용으로써 모든 전자 시스템에 한 가지 또는 여러 가지 형태로 사용
• 현대에는 On/Off 의 스위치로서 디지털회로에 더 많이 사용

 

 

 

 

 

 

#트랜지스터의 용량(크기)에 따른 구분

– 소 출력용 : 컬렉터 전류 0.1A정도 회로에 사용
– 중 출력용 : 컬렉터 전류 0.5A정도 회로에 사용
– 대 출력용 : 컬렉터 전류 1A이상 회로에 사용

 

 

 

 

##트랜지스터 구분과 소자활용

트랜지스터의 형명 : 2SC1815 Y

 

– 소비자종류 

– 반도체의 뜻 Semiconductor의 머리글자

– 용도의 표시

– 등록순서계량표시 

 

 

 

# 트랜지스터의 분류
• 2개의 접합면을 가진 반도체 3증 구조
• P층과 N층이 교대로 접합된 능동반도체소자
• 트랜스퍼 레지스터의 합성어
• 우리말로 변환 저항기
• 트랜지스터라는 용어가 일반화되어 있으며, 간단히 TR이라고 함
• 트랜지스터의 사용 및 분류
  – 제어 가능한 저항기와 비교 가능
  – 스위치, 릴레이 및 증폭기 등으로 사용
  – 전기전도 과정에서의 차이점에 근거해 쌍극성* TR과 단극성 TR로 분류

 

# 트렌지스터의 분류와 기호

 

 

## 트랜지스터의 접합구조
• 구조는 P형 반도체와 N형 반도체를 샌드위치 모양으로 접합시킨 것
• 접합 방법에 따라 NPN형과 PNP형이 존재
• 전극 : 에미터(emitter), 베이스(base), 컬렉터(collector) 

 

 

## 트랜지스터의 동작원리 
• 베이스와 컬렉터 사이에 역 방향 전압을 가함 
• 베이스와 컬렉터는 차단 상태가 되어 극히 작은 전류가 흐름

 

• 에미터와 베이스 사이에 순방향 전압을 가함 
• 에미터의 정공이 얇은 베이스 층을 지나 컬렉터 전류를 만듦 
• 극히 일부는 베이스 전류가 되어 흐름

 

 

# 트랜지스터 베이스 접지 회로

 

• 전류 증폭률 ɑ = ⊿IC/⊿IE(VC=일정)가 되어 1보다 작아 0.95~0.98정도가 됨

 

 

## 에미터 접지 회로

 

• 큰 전류의 이득 획득
• 전압 이득 획득
• 전력의 증폭 기능 획득
• 베이스 접지 증폭률 ɑ와 에미터 접지 증폭률 사이의 관계

 

 

 

 

## 트랜지스터(TR)의 특성
• 컬렉터 전압, 이미터(혹은 컬렉터) 전류, 주위 온도 등에 따라 달라짐
• TR의 특성을 나타낼 때는 조건을 고려하고 일정한 기준을 정함
• 소출력 TR일 경우
  – 컬렉터 전압 6V, 이미터 전류 1mA, 주위온도 25도의 조건 하에서 측정한 결과를 나타냄
  – 소출력 TR - 수 mW이하의 출력을 낼 수 있는 TR
  – 중출력 TR - 수십mW ~ 수백mW의 출력을 낼 수 있는 TR
  – 대출력 TR - 수W 이상의 출력을 낼 수 있는 TR

## 트랜지스터(TR) 특성 데이터 특성
• 형영 : 고유의 명칭
• 최대정격 : 사용할 수 있는 최고 한도의 값
• 최대 VCBO : 컬렉터 최대전압, Vcmax
• 최대 VEBO : 에미터 최대전압, 트랜지스터 회로의 컬렉터를 차단시킨 상태에서 이미터와 베이스 사이에 역방향으로 공급할 수 있는 최대 전압
• 최대 Ic : 컬렉터 전류, 컬렉터에 흘릴 수 있는 최고 한도의 전류
• 최대 Pc : 컬렉터 허용전력, 컬렉터의 최대 허용 전력손실 

 

 

 

 

• ICBO : 컬렉터 차단전류 
• hfe : 이미터 공통 접속(또는 이미터접지라고도 함) 회로에서 베이스에 펄스 전류 IB를 흘릴 때, 컬렉터 측에 증폭된 펄스전류 Ic를 측정하여 IB로 Ic를 나누어 얻은 값 

 

 

 

• fT(트랜지션 주파수) 
  – 증폭하는 신호의 주파수가 높아지면 전류 증폭률이 점점 저하됨 
  – 트랜지션 주파수는 이미터 접지 때에는 주파수가 높아져서 증폭률이 “1”이 되는 때의 주파수 
  – 높은 주파수에서의 hfe는 주파수가 2배로 높아지면 증폭률은 1/2로 저하 
  – 고주파에서의 fT = hfe x (측정 주파수)의 관계가 성립 
• θ(쎄타) : 열 저항은 TR의 전력손실에 의한 온도 상승률