분야
hwp① 칠판 지우개
② 오디오 앰프
③ 차량용 휴대용 청소기
④ 자전거 방향지시등
2. 설계 개요
3. 설계추진 전략 및 방법
회로해석
회로 설계 [2]
[회로 해석]
트랜지스터 스위칭 기본회로에 입력 전압을 가했을 때
4. 제작과정
5. 설계 결과
6. 기대성과
7. 인용문헌
◦ 배경
- 트랜지스터
전기 신호를 증폭·제어·발생하는 데 사용하는 고체 소자이다.
트랜지스터는 휴대용 계산기와 라디오에서부터 산업용 로봇과 통신위성에 이르는 여러 가지의 전자 장비에 널리 사용된다.
트랜지스터는 비소나 붕소 등 여러 가지 불순물을 실리콘에 첨가하여 여러 층의 반도체로 이루어져 있다. 이와 같은 불순물에 의해서 전류가 실리콘 내부를 이동하는 방법을 변화시키게 된다. n-형 반도체에서는 전하의 운반자가 주로 자유전자가 되며, p-형 반도체에서는 양공(즉 3개의 외각전자를 가지는 붕소원자가 4개의 외각전자를 가지는 실리콘을 대체하면 빈 공간, 즉 양공이 공유전자 에너지띠에 생기게 됨) 반도체의 양공은 전자와 유사하게 움직이는데 양의 전하를 띠기 때문에 전자와는 반대방향으로 움직인다. 트랜지스터의 종류에는 쌍극성 접합 트랜지스터(BJT)와 전계 효과 트랜지스터(FET)가 있다. BJT는 2개의 p-n 접합으로 이루어져 있는데 전자와 양공이 전도과정에 관여한다는 점에서 쌍극성이며 입력전류에 따라서 출력전압이 쉽게 변화된다. 이러한 유형의 트랜지스터는 증폭기로 널리 사용되며 발진기, 고속 집적회로, 스위칭 회로에서 핵심 부품이다.
◦ 응용성
LED란?
LED는 Light emitting diode의 약자이며, 발광다이오드라는 뜻이다. 한쪽으로, 순방향으로는 전기가 통하고 역방향으로는 전기가 통하지 않게 하는 반도체 소자의 일종이다. 반도체의 P-N 전합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자, 양공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 발광하는 것이다. 이는 순방향으로 일정 전압이 인가되었을 때 불빛을 발하게 되는 것이다.
실제 LED는 화합물반도체에 사용되는 원소의 조성비에 따라 달라지게 된다. 갈륨과 인의 조성비에 따라 적색에서 UV에 근접한 색상까지 만들어지게 된다. 이러한 원리로 LED는 적색, 녹색, 청색의 색원 삼원색에 해당하는 LED모듈을 생산하게 되었고, 이러한 색의 삼원색에 해당하는 모듈의 조합으로 실재 트루컬러의 색상표현을 하고 있다.
이런 LED와 트랜지스터의 스위칭작용을 이용하여 자동차 방향지시등과, LED 전광판이나 신호등, 교통알림전광판이나 도로 작업 시 차선을 이동시켜주는 표지판 등에 이용 할 수 있다. 또 센서를 부착시켜 온도나 습도 등 변하는 것에 대한 반응으로 이용할 수 있다.
◦ 중요성
스위칭 소자에 중요성을 알아보기 전에 스위칭 소자에 해당하는 다이오드, 트랜지스터 등의 반도체의 중요성을 알 필요가 있다.
- 다이오드
다이오드는 다음의 그림과 같이 PN 접합형 다이오드는 애노드(A)와 캐소드(K)의 2극으로
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