BJT

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목차

Ⅰ. 실험목표 1

Ⅱ. BJT 모델 변수 1

Ⅲ. BJT 측정 및 모델 변수 추출 2

1. NPN BJT 특성 측정 2
1). IC-VCE 특성 측정 2
2). Early Voltage 측정 2
3). IB-VBE 특성 측정 5
4). BJT 동작 특성 5
a). Gummel Plot 6
b). Common Base Current Gain 6

2. BJT 등가회로 변수추출 7
1). IB-VC 특성 측정 (RE 추출) 7
2). IB-VE 특성 측정 (RC 추출) 8
3). Emitter 접지 출력 특성 측정 (VAF 추출) 9
4). 순방향 Gummel 특성 측정 10
5). Collector 접지 출력 특성 측정 (VAR 추출) 15
6). 역방향 Gummel 특성 측정 16

3. Spice를 이용한 Simulation 19
1). I - V 특성 그래프 19
2). Gummel Plot (순방향) 20
3). IC - hfe 특성 그래프 20
4). BF - VB 특성 그래프 21
5). 파라미터 조정 후 시뮬레이션 (순방향) 21
6). Gummel Plot (역방향) 23
7). 파라미터 조정 후 시뮬레이션 (역방향) 24

Ⅳ. 결론 및 고찰 26

본문내용

Ⅲ. BJT 측정 및 모델 변수 추출
1. NPN BJT 특성 측정
1) IC-VCE 특성 측정

☞ NPN BJT의 순방향 특성은 위와 같다. 순방향에서 특성그래프는 포화 영역과 활성 영역으로 나뉜다. 포화영역에서는 컬렉터-에미터 전압이 증가할수록 컬렉터 전류가 증가한다. 컬렉터 전류가 어느 정도 증가하면 더 이상 증가하지 않는데, 이 구간부터 활성 영역이 되며 BJT는 전류원으로 동작하게 된다. 베이스의 전류가 증가할수록 포화영역에서의 컬렉터 전류의 크기는 더 커진다. 이상적인 BJT의 경우 포화영역에서 컬렉터 전류는 일정해야 한다. 하지만 실제로 일정하지 않고, 조금씩 증가한다. 이는 base width modulation에 의해 발생하는 현상으로 이에 대해선 다음 파트에서 설명하였다.


2) Early Voltage 측정 : Base width modulation
- Early Voltage: Base 전압을 일정하게 유지하고 Collector 전압을 변화시킬 때 Ideal한 경우에는 Collector 전류가 일정해야 하나, 실제적으로는 Collector 전압이 증가함에 따라 Collector 전류가 증가하게 된다. 이런 특성은 Base width modulation때문이며, Collector 전류를 Extrapolate하여 Vce 축과 만나는 점을 Early voltage라 한다.
- Base width modulation: Collector-base voltage ()가 변하면, 컬렉터와 베이스의 공핍층의 두께가 변하게 된다. 컬렉터 베이스 접합에 인가되는 역전압이 증가하게 되면 컬렉터-베이스의 공핍층 두께가 늘어나게 되고, 베이스의 두께는 감소하게 된다. 베이스 두께의 감소는 베이스에 인젝트된 소수 캐리어의 재결합률이 감소하게 되고, 따라서 전류가 증가하게 된다.

참고 자료

없음