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분야
hwp1. 프로젝트 진행 과정
2. 설계 목표
Ⅱ. 본론
1. 다이오드와 트랜지스터의 작동 원리
(1) 다이오드
(2)트랜지스터
1) 트랜지스터란?
2) 트랜지스터의 구조
① p형과 n형의 3층 구조
② 트랜지스터의 기호
3) 트랜지스터의 동작
2. 회로도 분석
(1) NPN트랜지스터 회로
(2) PNP트랜지스터 회로
3. PSpice 시뮬레이션
(1) NPN 트랜지스터 회로
① 회로를 연결했을 때
② 회로를 단락시켰을 때
(2) PNP 트랜지스터 회로
① 회로를 연결했을 때
② 회로를 단락시켰을 때
4. 회로 구현 및 동작
(1) NPN 트랜지스터 회로
(2) PNP 트랜지스터 회로
5. 회로 응용
① 고수위, 저수위 감지 회로
② 어두워지면 점등되는 LED 회로
③ CDS를 이용한 점멸기
④ OP AMP를 이용한 저수위 경보장치
Ⅲ. 결론
1) 트랜지스터란?
반도체의 대표적인 부품으로 현재 사용되는 것은 실리콘이며 트랜지스터는 PNP와 NPN의 2종류가 있으며 PNP 형은 얇은 N형 반도체를 2개의 P형 반도체 사이에 끼우거나 반대로 N형 사이에 P형을 끼우는 것이다. 이 두 가지의 접합을 한 것을 접합형 트랜지스터라고 하며, 현재 대부분 접합형 트랜지스터가 사용된다.
EBC 또는 ECB의 단자는 PNP형은 왼쪽에 P형을 이미터(E) 중앙의 N형을 베이스(B) 오른쪽의 P형을 컬렉터(C)라고 부른다. 이것은 각각에 전극을 붙여 밖으로 끌어낸 단자이며 각각 E.B.C 또는 E.C.B 단자라 한다.
트랜지스터의 대표적인 작용은 스위칭 작용과 증폭 작용이 있다. 스위칭 작용은 베이스 전류가 다량으로 흐를 때, ON상태가 되며 베이스 전류가 전혀 흐르지 않게 하면 OFF 상태가 되는 것으로, 이 동작의 상태는 1초에 1000번 정도를 반복 동작이 가능하다. 즉 베이스 전류를 가감하여 컬렉터 전류를 조절할 수 있는 것이며 이것을 스위치 작용이라 한다. 증폭 작용이란 작은 전기 신호를 수백배까지 크게 할 수 있는 작용이다.
2) 트랜지스터의 구조
① p형과 n형의 3층 구조
② 트랜지스터의 기호
․ 이미터(Emitter, E) : 반송자(carrier)인 자유전자나 정공을 베이스에 주입하는 전극으로, 캐리어의 주입을 위해서 이미터 접합은 순방향으로 바이어스 한다.
․ 베이스(Base, B) : 반송자를 제어해 주는 전류를 공급해 주는 전국으로 이미터와 컬렉터 를 분리시키는 역할을 한다.
․ 컬렉터(Collector, C) : 전류 반송자를 모으는 역할을 하는 전극으로 입력인 이미터에 비 하여 출력을 이루며, 전류증폭을 위해서 컬렉터 접합은 역방향으로 바이어스 한다
3) 트랜지스터의 동작
NPN형 트랜지스터의 경우, C-B 접합에 역방향 전압을 가하고 E-B 접합에 순방향 전압을 가하는 것이 중요하다. 순방향 전압이 가해진 E-B 접합에서는 이미터 쪽에서 많은 전자가 공핍 층을 넘어 확산 현상으로 베이스 층으로 유입된다. 유입된 전자의 일부분은 베이스층의 다수 반송자인 정공과 재결합하여 베이스 전류가 되지만, 대부분의 전자는 베이스 층이 얇기 때문에 확산하는 거리가 짧아 곧 C-B 접합에 도착한다. C-B 접합에 도착한 전자는 공핍층의 전기장에 끌려 컬렉터 층으로 들어가서 컬렉터 단자에 도착한다. 그러므로 이미터 전자는 베이스를 지나 컬렉터로 흐르고, 그 양은 B-E 접합의 순방향 전압 VBE에 의해 자유롭게 조절할 수 있다.
PNP형 트랜지스터의 경우는 NPN형 트랜지스터와 전지연결을 반대 극성으로 하여 동작시킨다.
2. 회로도 분석
트랜지스터의 극성
정방향 bias
NPN
+
PNP
-
회로의 작동은 트랜지스터의 베이스에 가해지는 전압이 +, -냐에 따라서 또한 트랜지스터의 극성이 NPN/PNP 방식이냐에 따라 다르다.
