트랜지스터는 전기 신호를 스위칭하거나 증폭하는 데 사용되는 반도체 장치입니다. 내구성이 뛰어나고 크기가 작으며 저전압 공급 장치에서 작동합니다. 트랜지스터는 3 개의 터미널 장치입니다.
- 베이스: 트랜지스터를 활성화하는 데 사용되는 핀입니다 (트랜지스터를 켜려면 최소 0.7V 필요)
- Collector:이 단자를 통한 전류 흐름
- 이미 터:이 단자에서 전류가 빠져 나가며 일반적으로 접지에 연결됨
트랜지스터에는 NPN 트랜지스터와 PNP 트랜지스터의 두 가지 유형이 있습니다. 이 회로에서는 오실로스코프를 사용하여 시연되는 신호를 증폭하기 위해 NPN 트랜지스터를 사용하고 있습니다.
우리가 알고 있듯이 트랜지스터는 일반적으로 트랜지스터로 스위치로 사용되거나 트랜지스터로 증폭기로 사용됩니다. 이전 튜토리얼에서 트랜지스터를 스위치로 설명했습니다. 이제 트랜지스터를 증폭기로 사용하기 위해 회로를 시연했으며이 튜토리얼에서 작동합니다. 트랜지스터를 증폭기로 사용하기 위해 아래에 설명 된 세 가지 트랜지스터 구성이 있습니다.
트랜지스터 구성이란 무엇입니까?
일반적으로 구성에는 세 가지 유형이 있으며 이득에 대한 설명은 다음과 같습니다.
- CB (Common Base) 구성: 전류 이득은 없지만 전압 이득이 있습니다.
- CC (Common Collector) 구성: 전류 이득은 있지만 전압 이득은 없습니다.
- CE (Common Emitter) 구성: 전류 이득과 전압 이득이 모두 있습니다.
여기에서는 가장 많이 사용되고 널리 사용되는 구성 인 Common-Emitter 구성에 대해 설명합니다. 다른 두 가지 구성, 트랜지스터 유형 및 작동에 대해 알아 보려면 링크 된 기사를 따르십시오.
공통 이미 터 구성
CE (Common-Emitter) 구성에서는 콜렉터 터미널에서 출력을 얻습니다. 입력은 기본 단자에 공급되고 이미 터는 입력 및 출력에 공통입니다. 이 구성은 반전 증폭기 회로입니다. 여기서 입력 매개 변수는 V BE 및 I B 이고 출력 매개 변수는 V CE 및 I C 입니다.
이 구성에서 콜렉터와베이스 전류의 합은 이미 터 전류와 같습니다.
나는 E = 나는 C + 나는 B
전류 이득 (베타)은이 구성에서 콜렉터 전류와베이스 전류의 비율로 정의됩니다.
전류 이득 (β) = I C / I B
이 구성은 평균 입력 및 출력 임피던스 값을 갖기 때문에 세 가지 모두 중에서 가장 많이 사용되는 구성입니다. 출력 신호 위상 편이는 180⁰이므로 출력과 입력이 서로 반대입니다.
트랜지스터 증폭기 회로에 필요한 부품
- BC547-NPN 트랜지스터
- 저항기 (10k, 4.7k, 1.5k, 1k)
- 커패시터 (0.1uf, 1uf, 22uf)
- 오실로스코프
- 전선 연결
- 브레드 보드
- 12V 공급
간단한 트랜지스터 증폭기 회로도
증폭기로서 트랜지스터의 작동
위의 회로도에서 우리는 각각 4.7k와 1.5k의 저항 R1과 R2를 사용하여 전압 분배기 회로를 만들었습니다. 따라서 전압 분배기 회로의 출력은 트랜지스터를 켜기위한 적절한 바이어스에 사용됩니다. 트랜지스터를 켜는 데 필요한 트랜지스터의 기본 단자 전압은 0.7 (최소)에서 5V (최대)까지입니다. 저항 값을 변경할 수 있지만 기본 입력 전압이 범위를 초과해서는 안됩니다. 회로에 전원이 공급되면 전압 분배기 회로 출력은 트랜지스터를 바이어스하기에 충분한 전압을 제공합니다.
여기서 R4는 전류 제한 저항으로 사용되며 C2는 바이 패스 커패시터로 사용되며 R3-C3은 출력 신호에 대한 RC 필터를 만듭니다.
아래에 언급 된 트랜지스터의 세 가지 작동 영역이 있습니다.
- 차단 영역: 베이스와 이미 터 사이의 전압이 0.7V 미만일 때 트랜지스터는 차단 영역에 있습니다.
- 포화 영역: V BC 및 V BE가 증가하고 둘 다 순방향 바이어스되면 트랜지스터는 포화 영역에 있습니다.
- 활성 영역: 베이스 전압이 증가하지만 V BC (베이스 대 콜렉터) 전압이 여전히 음인 경우이 값까지 트랜지스터는 활성 영역에 남아 있습니다.
트랜지스터는 활성 영역에서 작동 할 때만 증폭기로 작동합니다. 여기서 트랜지스터는 증폭기로 작동하며 공통 이미 터 구성을 사용했습니다.
따라서베이스에 공급되는 펄스 입력이 증폭되어 커패시터 C3에서 수신됩니다.
자, 문제는 그것이 어떻게 증폭되는지입니다. 입력 펄스가 HIGH가되면 트랜지스터가 켜지고 그 시간 동안 콜렉터에서 이미 터로 전류가 흐르기 시작합니다. 즉, 콜렉터에서 이미 터로의 펄스도 그 시간 동안 HIGH가되고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 따라서 트랜지스터는 입력 펄스 (저전압 꺼짐)를 출력 펄스 (고전압 꺼짐, 회로에서 12V)로 모방하고 있습니다.