[BJT] BJT 특성 곡선, 출력 곡선 (4)

 

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안녕하세요.

이번에는 BJT(Bipolar Junction Transistor)의 출력에 있어 어떻게 특성이 변화하는지 나타내는 Charateristic Curve에 대해 알아보겠습니다. 대학교 전자관련 학부 단골 시험 문제죠...

시험 공부하다가 도움을 받기 위해 서칭 하시던 분들 많을 것이라 생각합니다.

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해당 포스팅에서는 BJT의 원리나 형태와 같은 원초적인 내용 보다는 트랜지스터에서 출력되어 나오는 신호에 대해 알아보려고 합니다. 이외에 내용은 아래 포스팅 참고 해주세요.

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

 

 

 

 

※1. 개요

BJT(양극성 접합 트랜지스터)의 출력 특성 곡선은 Emitter, Base, Collector 연결하는 방식에 따라 다른 특성을 가지는 회로가 설계됩니다. 그렇기 때문에 일부 주요 내용 복습하고 복습하고 가겠습니다. 자세한 내용은 상단 링크 참조해주세요.

 

▶1. Emitter, Base, Collector 역할 ((A-1) 상단 링크 참고)

- 에미터 (Emitter): 에미터는 BJT의 주입된 캐리어(전하를 운반하는 이온이나 전자)를

- 베이스 (Base): 베이스는 BJT의 주요 제어 영역입니다. 베이스에 주입된 전압이 BJT의 작동을 제어합니다.

- 컬렉터 (Collector): 컬렉터는 에미터에서 방출된 캐리어를 수집하는 역할을 합니다.

 

▶2. NPN, PNP 차이 ((A-3) 상단 링크 참고)

  주요 차이점은 어느 쪽이 콜렉터로 향하는 전하(양공 또는 전자)가 주된 이동 방향인데, NPN BJT는 양공을 사용하고, PNP BJT는 전자를 사용합니다. 그 외에는 운영 및 응용상의 특성에서 다소 차이가 있을 수 있지만, 기본적인 작동 원리는 비슷합니다.

 

▶3. BJT Mode(동작) ((A-1) 상단 링크 참고)

1. Cut Off (=차단) Region

: 이 영역에서는 베이스-에미터 사이에 전류가 흐르지 않습니다.

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2. Active (=활성) Region

: 충분한 콜렉터-에미터 전압과 적절한 베이스 전류가 주어지면 콜렉터-베이스 사이에 전류가 잘 흐릅니다.

​

3. Saturation (=포화, =선형) Region

: 이 영역에서는 콜렉터-에미터 전압이 충분히 낮아서 콜렉터-베이스 사이에 전류가 흐를 수 있습다.

 

 

 

※2. Common Base, CB (공통 베이스)

Base가 Emitter와 Collector 둘 다와 연결되어 있다.

 

[Input Port]: Emiiter - Base

[Output Port]: Colletor - Base

▶1. 바이어스에 따른 동작 모드

 

 

▶2. BJT 특성 곡선 (Charaterictic Output Curve)

- 컬렉터와 베이스 사이의 전압 변화는 입력인 에미터와 베이스의 전기적 영향을 미친다.(Veb가 클수록 기울기가 증가한다.) ->그래프(1)

-VCB가 변하더라도 Active 영역내에서 Ic는 일정하다.

- 출력 단자라고 불리우는 VCB가 커지다 어느 순간 ((2)의10[V]이상) 갑자기 전류가 증가하기 시작하는데 이 영역을 BreakDown Region이라고 한다.

- (NPN에서) 차단 영억에서 컬렌터와 베이스 사이의 역전류를 ICBO라고 하고 이 크기는 매우 작으므로 통상 IE~=IC라고한다.

- 포화영역에서는 콜렉터와 이미터 사이의 전류는 포화된 최대값으로 VCE=[V] (전류가 모두 잘 흐른다.)

- 활성영역에서는 증폭작용이 있으며, 0[V] , VCE < Vcc이다.

 

*Breakdown 현상 (Avalanche & Early Effect)_CE회로

: VCE가 어느 이상 넘어가면 IC가 갑자기 증가하는 현상으로 이때 각각의 그래프 성분의 가상의 선을 기울기로 그렸을 때 만나는 점을 Early Voltage라고 한다.

 

 

 

 

※3. Common Emitter, CE (공통 이미터)

Emitter가 Base와 Collector 둘 다와 연결되어 있다.

​

[Input Port]: Base - Emitter

[Output Port]: Colletor - Emitter

▶1. BJT 특성 곡선 (Charaterictic Output Curve)

- 출력 전압의 크기가 입력 전압에 영향을 준다.(Vce가 커질수록 기술기가 작아진다.) -> 그래프(1)

- 공통 베이스 회로와 달리 출력 전류가 출력 전압에 영향을 받는다.(수형이 아님) ->그래프(2)

- 모든 회로의 입력과 출력의 전류의 합은 0이다.

 

 

 

 

 

 

 

※4. Common Collector, CC (공통 컬렉터)

Emitter가 Base와 Collector 둘 다와 연결되어 있다.

​

[Input Port]: Base - Collector

[Output Port]: Emitter - Collector

 

▶1. BJT 특성 곡선 (Charaterictic Output Curve)

- 소신호 해석(AC)에서 Emitter Follwer라고 부른다.

- 전압이득이 거의 없다.