[워드2003]전자회로실험_사전6_9.BJT의 고정 바이어스 및 전압분배기 바이어스

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"[기초전자회로실험 : BOYLESTAD, NASHELSKY / 인터비젼]을 기본으로 작성한 전자회로실험 보고서로 A+받은 레포트입니다. 페이지는 제한이 있어서 페이지가 많지는 않지만, 여러가지 책을 참고문헌으로 사용했고, 책의 모든 실험에 대해 피스파이스 시뮬레이션 및 결과를 확인할 수 있습니다.

-고정 바이어스와 전압분배기 바이어스회로의 직류 동작점을 결정한다."

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 사용기기 및 부품

본문내용

1. 실험목적
-고정 바이어스와 전압분배기 바이어스회로의 직류 동작점을 결정한다.

2. 이론
1) 바이어스의 목적
트랜지스터에서는 접합이 적절한 방향으로 바이어스 되어야 하기 때문에, 정확히 원하는 값이 출력전압이 되도록 바이어스의 정도를 변화시키는 실제적인 방법에 집중하게 된다.
대부분의 단일 트랜지스터 증폭기에 있어서 출력전압은 항상 양이나 음이 된다. 이 경우에 출력이 순수한 교류 파형이 되는 것은 가능하지 않다. 정의에 의해 교류 파형은 교대로 양과 음이 된다. 트랜지스터 증폭기에서 바이어스의 목적은 교류 파형이 겹쳐질 수 있도록 가능한 출력 전압의 전 범위의 중간에 직류출력레벨을 잡는 것이다. 바이어스 전압은 상하로 변하게 하나, 출력의 순간값은 항상 양이다. (아래의 예에서는). 다시말하면 출력은 아래와 같은 형태를 갖는다.
VO(t)=VB+Asinωt
여기서 VB는 출력의 바이어스 전압 혹은 직류 성분이고, A는 정현파 교류 성분의 피크값이다. VB는 A의 값이 (VB+A)가 최대 가능한 출력전압보다 크지 않아야 하고 (VB-A)는 최소 가능한 출력전압보다 작지 않아야 한다. 만약 이 조건들이 만족되지 않는다면, 출력전압은 전체 교류 변화가 일어나기 전에 그것의 최소 혹은 최대 극단값에 도달할 것이다. 결과로서 절단(Clipping)이 일어난다. 이것은 아래 그림으로부터 확인할 수 있다

2) 고정 바이어스
고정 바이어스는 오른쪽의 회로와 같이 VBB와 VCC의 두 가지 전원을 사용해 베이스 전류와, 컬렉터 전류를 공급하는 바이어스를 말한다. 오른쪽 회로의 경우 VCC하나로 컬렉터 전류와 베이스 전류를 공급하고 있는 형태이다. 그림(a)는 npn BJT의 경우이고, 그림(b)는 pnp BJT인 경우이다.
또 이와 같이 바이어스 했을 경우 회로에서의 부하선은 오른쪽과 같다.

VCC=ICRC+VCE 이므로 IC= 가 된다.
이때 IC=βIB를 이용해 IB와 VCE를 구할 수 있다.

VCE=VCC-ICRC

참고 자료

-기초전자회로실험 : BOYLESTAD, NASHELSKY / 인터비젼 / 2006 / p91~9
-전자회로 (제6판) : BOGART / Prentice Hall / p116~129
-마이크로전자회로 : Sedra, Smith / 한티미디어 / 2008 / p464~(chapter5)
-PSpice 기초와 활용 : 백동철 / 복두출판사
-All DataSheet : http://www.alldatasheet.com/