[트랜지스터]BJT VS FET 구분

 

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안녕하세요.

이번 포스트에서는 전자공학과 또는 반도체공학과 학생들이 한번쯤은 짚고 넘어가야하는 트랜지스터 중 BJT와 FET에 대해 알아보겠습니다. 해당 학과를 졸업했음에도 Emiiter, Base, Collector와 Source,Drain, Gate를 동일한 것으로 보는 경우는 왕왕 보았습니다... 확실하게 알고 갑시다.

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해당 포스팅에서는 BJT의 원리나 형태와 같은 원초적인 내용 보다는 트랜지스터에서 출력되어 나오는 신호에 대해 알아보려고 합니다.

이해를 돕기 위해 필요하다면 아래 내용들 참고해주세요.

1. BJT VS FET 구분

https://semicircuit.tistory.com/11

2. (A-1) BJT란? (이미터, 베이스 , 컬렉터)

https://semicircuit.tistory.com/14

3. (A-2) BJT 공정과정

https://semicircuit.tistory.com/15

4. (A-3) NPN BJT VS PNP BJT 차이

https://semicircuit.tistory.com/63

5. (A-4) BJT 특성 곡선, 출력 곡선

https://semicircuit.tistory.com/64

6. (B-1) MOSFET 이란? (소스, 게이트, 드레인)

https://semicircuit.tistory.com/12

7. (B-2) MOSFET 공정 과정

https://semicircuit.tistory.com/13

8. (B-3) N Channel MOSFET VS P Channel MOSFET 차이

https://semicircuit.tistory.com/65

9. (B-4) MOSFET 특성 곡선, 출력 곡선

https://semicircuit.tistory.com/66

 

 

 

 

 

  BJT(Bipolar Junction Transistor)와 FET(Field-Effect Transistor)은 모두 전자 소자로서 다양한 전기적 기능을 수행할 수 있으며, 다음과 같은 공통점이 있습니다.

1. 신호 증폭: 둘 다 입력 신호를 증폭하는 데 사용될 수 있습니다.
2. 스위칭 기능: BJT와 FET는 모두 전기 신호를 스위칭하는 데 사용될 수 있습니다. 즉, 특정 전압 또는 전류가 적용되면 소자의 동작 상태가 변경됩니다.
3. 다양한 응용: BJT와 FET는 모두 다양한 응용 분야에서 사용됩니다. 예를 들어, 앰프, 스위치, 발진기 등 다양한 회로에서 사용됩니다.
4. 제어: 둘 다 외부 전압이나 전류에 따라 동작을 제어할 수 있습니다.
5. 전류 및 전압 증폭: 둘 다 전류 및 전압을 증폭할 수 있습니다.
   

Bipolar Junction Transistor / Feild Effect Transistor

 

 

 

※1. BJT[Bipolar Junction Transistor]란? 

▶1. Structure와 원리 

BJT는 기본적으로 베이스와 에미터 사이에 인가된 입력 신호(일반적으로 전압)에 의해 작동합니다. 에미터와 베이스 사이에 양극성 전압(Forward Bias)이 인가되면, 베이스와 에미터 사이에 전류가 흐르고, 이는 콜렉터와 에미터 사이의 전류 흐름을 제어합니다. 자세한 내용은 위에 참고 링크들을 확인해 주세요.

 

 

[ 3 Terminal ]

- 베이스(Base):

• BJT의 입력 단입니다.
• 베이스에 전류나 전압이 인가되면 BJT의 작동을 제어합니다.
• 베이스-에미터(PN 접합) 전압이 일정 값 이상이 되면 BJT가 동작하게 됩니다.
• 입력 신호를 제어하여 BJT의 출력을 조절합니다.

- 콜렉터(Collector):

• BJT의 출력 단입니다.
• 콜렉터는 베이스와 에미터 사이의 전류를 수집합니다.
• 콜렉터 전압은 전력 증폭과 관련이 있으며, 콜렉터 전류는 BJT가 증폭하는 전류를 제공합니다.

- 에미터(Emitter):

• BJT의 출력 단입니다.
• 에미터는 BJT에서 출력 신호를 생성합니다.
• 베이스-에미터 접합은 BJT가 동작하기 위한 발진기 역할을 합니다.
• 에미터는 전류를 흘려보내는 역할을 합니다.
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▶2. Symbol 

▶3. 동작 모드 

다음 3가지 조건에 따라 FET는 SW와 증폭의 역할을 수행할 수 있습니다. 

 

동작 모드	베이스 에미터 접합	베이스 컬렉터 접합	동작
차단(Cut-Off) 모드	역방향 바이어스	역방향 바이어스	스위치 off
활성(Active) 모드	순방향 바이어스	역방향 바이어스	증폭
포화(Satuation) 모드	순방향 바이어스	순방향 바이어스	스위치 on

 

 

 

 

※2. FET[Field Effect Transistor]란?

(FET의 경우 JFET도 존재하지만 더 대중적인 MOSFET에 따라 설명하겠습니다.)

MOSFET의 동작은 게이트에 인가된 전압에 따라 게이트와 소스 사이의 전압이 변화하고, 이는 채널에 있는 전자 밀도와 전도도를 변화시킵니다. 게이트에 인가된 양의 전압은 채널에 전자를 흐르게 하고 전도도를 증가시키며, 음의 전압은 채널에 전자의 흐름을 차단하고 전도도를 감소시킵니다. 따라서 MOSFET는 게이트에 인가된 전압에 따라 채널을 통한 전류의 유무를 제어하며, 이는 입력 전압과 출력 전류 사이의 비선형 관계를 나타냅니다.

( 더욱 자세한 FET 원리는 상단에 링크들을 참조해주세요 )

 

▶1. Structure와 원리 

[ 3 Terminal ]

- 게이트(Gate):

• 게이트는 MOSFET의 입력 단으로 작용합니다.
• 게이트 전압이 변경되면 채널에 있는 이동 전하의 수를 제어하여 MOSFET의 전도 특성을 조절합니다.
• 채널에 전자가 흐를지 결정합니다. 게이트에 양전하를 인가하면 채널이 형성되어 전류가 흐르게 되고, 음전하를 인가하면 채널이 차단되어 전류가 흐르지 않습니다.

- 소스(Source):

• 소스는 MOSFET의 출력 단으로 작용합니다.
• 소스는 채널에 있는 전자를 공급하고, 채널에서 나오는 전류를 수집합니다.
• 소스 전압은 채널의 전자 밀도와 전류를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.

- 드레인(Drain):

• 드레인은 MOSFET의 출력 단으로 작용합니다.
• 드레인은 채널에서 나온 전자를 수집하고, 출력으로 전달합니다.
• 드레인 전압은 채널에 얼마나 많은 전자가 흐르는지에 영향을 미치며, 전체 MOSFET의 동작을 결정합니다.

 

▶2. Symbol 

 

▶3. 동작 모드

다음 3가지 조건에 따라 FET는 SW와 증폭의 역할을 수행할 수 있습니다. 

 

 

 

※3. BJT와 FET의 차이

지금까지 두가지 트랜지스터의 차이에 대해 알아보았습니다. 자세한 차이 비교를 위해서 추후 두 트랜지스터의 원리를 풀어보겠습니다. 감사합니다.