트랜지스터 소개 :

이전에 전자 장치의 중요하고 중요한 구성 요소는 진공관이었습니다. 전류 제어 . 진공관은 작동했지만 부피가 크고 작동 전압이 높고 전력 소비가 높으며 효율이 낮으며 음극 전자 방출 재료가 작동 중에 소모됩니다. 그래서 그것은 튜브 자체의 수명을 단축시키는 열로 끝났습니다. 이러한 문제를 극복하기 위해 John Bardeen, Walter Brattain 및 William Shockley는 1947 년에 Bell Labs에서 트랜지스터를 발명했습니다.이 새로운 장치는 진공관의 많은 근본적인 한계를 극복 할 수있는 훨씬 더 우아한 솔루션이었습니다.

트랜지스터는 전도와 절연이 가능한 반도체 장치입니다. 트랜지스터는 스위치 및 증폭기 역할을 할 수 있습니다. 오디오 파를 전자파와 저항으로 변환하여 전류를 제어합니다. 트랜지스터는 수명이 매우 길고 크기가 작으며 안전성을 높이기 위해 저전압 공급 장치에서 작동 할 수 있으며 필라멘트 전류가 필요하지 않습니다. 첫 번째 트랜지스터는 게르마늄으로 제작되었습니다. 트랜지스터는 진공관 3 극관과 동일한 기능을 수행하지만 진공 챔버에서 가열 된 전극 대신 반도체 접합을 사용합니다. 현대 전자 장치의 기본 구성 요소이며 현대 전자 시스템의 모든 곳에서 발견됩니다.

트랜지스터 기본 :

트랜지스터는 3 단자 장치입니다. 즉,

“슈퍼 커패시터를 충전하는 방법 ”

베이스 : 트랜지스터를 활성화하는 역할을합니다.
수집가 : 이것은 긍정적 인 단서입니다.
이미 터 : 이것은 부정적인 리드입니다.

트랜지스터의 기본 개념은 두 번째 채널을 통해 흐르는 훨씬 작은 전류의 강도를 변경하여 한 채널을 통한 전류의 흐름을 제어 할 수 있다는 것입니다.

트랜지스터의 유형 :

바이폴라 접합 트랜지스터 (BJT), 전계 효과 트랜지스터 (FET)의 두 가지 유형의 트랜지스터가 있습니다. 베이스와 이미 터 사이에 작은 전류가 흐르고 있습니다.베이스 터미널은 콜렉터와 이미 터 터미널 사이의 더 큰 전류 흐름을 제어 할 수 있습니다. 전계 효과 트랜지스터의 경우 게이트, 소스 및 드레인의 세 개의 단자가 있으며 게이트의 전압은 소스와 드레인 사이의 전류를 제어 할 수 있습니다. BJT 및 FET의 간단한 다이어그램이 아래 그림에 나와 있습니다.

바이폴라 접합 트랜지스터 (BJT)

전계 효과 트랜지스터 (FET)

보시다시피 트랜지스터는 다양한 크기와 모양으로 제공됩니다. 이 모든 트랜지스터의 공통점은 각각 3 개의 리드가 있다는 것입니다.

바이폴라 접합 트랜지스터 :

BJT (Bipolar Junction Transistor)에는 3 개의 도핑 된 반도체 영역에 연결된 3 개의 단자가 있습니다. P-N-P와 N-P-N의 두 가지 유형이 있습니다.

P-N-P 트랜지스터는 P- 도핑 된 재료의 두 층 사이에 N- 도핑 된 반도체 층으로 구성됩니다. 컬렉터에 들어가는베이스 전류는 출력에서 증폭됩니다.

즉,베이스가 이미 터에 비해 낮게 당겨 졌을 때 PNP 트랜지스터가 ON 일 때입니다. PNP 트랜지스터의 화살표는 장치가 포워딩 활성 모드에있을 때 전류 흐름의 방향을 나타냅니다.

PNP 작업 다이어그램

N- 도핑 된 물질의 두 층 사이에 P- 도핑 된 반도체 층으로 구성된 N-P-N 트랜지스터. 전류를 증폭함으로써 우리는 높은 콜렉터 및 이미 터 전류를 얻습니다.

즉,베이스가 이미 터에 비해 낮게 당겨 졌을 때 NPN 트랜지스터가 ON 일 때입니다. 트랜지스터가 ON 상태 일 때 전류 흐름은 트랜지스터의 콜렉터와 에미 터 사이에 있습니다. P 형 영역의 소수 캐리어를 기반으로 전자는 이미 터에서 수집기로 이동합니다. 이러한 이유로 인해 더 큰 전류와 더 빠른 작동이 가능하며 오늘날 사용되는 대부분의 바이폴라 트랜지스터는 NPN입니다.

NPN 작업 다이어그램

전계 효과 트랜지스터 (FET) :

전계 효과 트랜지스터는 단극 트랜지스터이며 N 채널 FET 또는 P 채널 FET가 전도에 사용됩니다. FET의 세 단자는 소스, 게이트 및 드레인입니다. 기본 n 채널 및 p 채널 FET는 위에 나와 있습니다. n- 채널 FET의 경우 장치는 n- 타입 재료로 구성됩니다. 소스와 드레인 사이에서 그런 다음 유형의 재료는 저항기 역할을합니다.

이 트랜지스터는 정공 또는 전자와 관련된 양극 및 음극 캐리어를 제어합니다. FET 채널은 양전하 및 음전하 캐리어의 이동으로 형성됩니다. 실리콘으로 만들어진 FET의 채널.

많은 유형의 FET, MOSFET, JFET 등이 있습니다. FET의 애플리케이션은 저잡음 증폭기, 버퍼 증폭기 및 아날로그 스위치에 있습니다.

바이폴라 접합 트랜지스터 바이어스

다이오드 NPN-PNP

트랜지스터는 거의 모든 회로에 필수적인 가장 중요한 반도체 활성 장치입니다. 회로에서 전자 스위치, 증폭기 등으로 사용됩니다. 트랜지스터는 전자 회로에서 다른 기능을 가진 NPN, PNP, FET, JFET 등일 수 있습니다. 회로가 제대로 작동하려면 저항 네트워크를 사용하여 트랜지스터를 바이어스해야합니다. 작동 지점은 입력 신호가없는 콜렉터-이미 터 전압과 콜렉터 전류를 보여주는 출력 특성의 지점입니다. 작동 지점은 바이어스 지점 또는 Q- 포인트 (Quiescent 지점)라고도합니다.

바이어 싱은 트랜지스터의 적절한 동작 특성을 제공하기 위해 저항기, 커패시터 또는 공급 전압 등을 제공하는 것으로 참조됩니다. DC 바이어 싱은 특정 콜렉터 전압에서 DC 콜렉터 전류를 얻는 데 사용됩니다. 이 전압과 전류의 값은 Q-Point로 표현됩니다. 트랜지스터 증폭기 구성에서 IC (최대)는 트랜지스터를 통해 흐를 수있는 최대 전류이고 VCE (최대)는 장치에 적용되는 최대 전압입니다. 트랜지스터를 증폭기로 사용하려면 부하 저항 RC를 컬렉터에 연결해야합니다. 바이어 싱은 DC 작동 전압 및 전류를 올바른 레벨로 설정하여 AC 입력 신호가 트랜지스터에 의해 적절히 증폭 될 수 있도록합니다. 올바른 바이어스 포인트는 트랜지스터의 완전 ON 또는 완전 OFF 상태 사이에 있습니다. 이 중심점은 Q- 포인트이며 트랜지스터가 적절하게 바이어스되면 Q- 포인트는 트랜지스터의 중앙 작동 지점이됩니다. 이것은 입력 신호가 전체 사이클을 통해 스윙함에 따라 출력 전류가 증가 및 감소하는 데 도움이됩니다.

트랜지스터의 정확한 Q-Point를 설정하기 위해 콜렉터 저항을 사용하여 콜렉터 전류를베이스에 신호없이 일정하고 안정적인 값으로 설정합니다. 이 안정된 DC 작동 지점은 공급 전압 값과 기본 바이어스 저항 값으로 설정됩니다. 베이스 바이어스 저항기는 공통베이스, 공통 컬렉터 및 공통 이미 터 구성과 같은 세 가지 트랜지스터 구성 모두에 사용됩니다.

트랜지스터 바이어 싱 -1

바이어스 모드 :

다음은 트랜지스터베이스 바이어스의 다양한 모드입니다.

1. 전류 바이어스 :

그림 1과 같이 두 개의 저항 RC와 RB가베이스 바이어스를 설정하는 데 사용됩니다. 이 저항은 고정 전류 바이어스로 트랜지스터의 초기 작동 영역을 설정합니다.

트랜지스터는 RB를 통해 포지티브베이스 바이어스 전압으로 순방향 바이어스합니다. 순방향베이스 이미 터 전압 강하는 0.7V입니다. 따라서 RB를 통한 전류는 I입니다._비= (V_DC- V_있다) / 나_비

2. 피드백 바이어스 :

그림 2는 피드백 저항을 사용한 트랜지스터 바이어스를 보여줍니다. 베이스 바이어스는 콜렉터 전압에서 얻습니다. 콜렉터 피드백은 트랜지스터가 항상 활성 영역에서 바이어스되도록합니다. 콜렉터 전류가 증가하면 콜렉터의 전압이 떨어집니다. 이것은 기본 드라이브를 감소시켜 컬렉터 전류를 감소시킵니다. 이 피드백 구성은 트랜지스터 증폭기 설계에 이상적입니다.

3. 이중 피드백 바이어스 :

그림 3은 이중 피드백 저항을 사용하여 바이어 싱을 달성하는 방법을 보여줍니다.

두 개의 저항 RB1과 RB2를 사용하면 기본 바이어스 저항을 통과하는 전류 흐름을 증가시켜 베타의 변동에 관한 안정성을 높일 수 있습니다. 이 구성에서 RB1의 전류는 콜렉터 전류의 10 %와 같습니다.

4. 전압 분할 바이어스 :

그림 4는 두 개의 저항 RB1 및 RB2가 전압 분배기 네트워크를 형성하는 트랜지스터의베이스에 연결되는 전압 분배기 바이어스를 보여줍니다. 트랜지스터는 RB2의 전압 강하에 의해 바이어스를 얻습니다. 이러한 종류의 바이어스 구성은 증폭기 회로에서 널리 사용됩니다.

5. 이중베이스 바이어스 :

그림 5는 안정화를위한 이중 피드백을 보여줍니다. 이미 터와 콜렉터베이스 피드백을 모두 사용하여 콜렉터 전류를 제어하여 안정화를 개선합니다. 이미 터 저항의 전압 강하를 공급 전압의 10 %, RB1을 통한 전류, 콜렉터 전류의 10 %로 설정하려면 저항 값을 선택해야합니다.

트랜지스터의 장점 :