전자 회로 4 - BJT 증폭기들

BJT 증폭기 종류

- 공통 이미터 증폭기 CE : 베이스 입력 신호 -> 컬렉터 출력

- 공통 컬렉터 증폭기 CC : 베이스 입력 신호 -> 이미터 출력

- 공통 베이스 증폭기 CB : 이미터 입력 신호 -> 컬렉터 출력

- 증폭 시키고자 하는 신호와 입력/부하 단의 임피던스를 어떻게 할지에 따라 증폭기가 결정

 

 

공통 이미터 증폭기

- 가장 많이 사용. 기준 단자로 이미터,  베이스 입력 컬렉터로 출력나옴

- 이미터를 교류 접지

- V_in과 V_out의 위상차는 180도

 

직류 동작 해석 방법

- 바이어스 상태 분석

 => 캐패시터를 개방 회로로 변환

 => 직류 등가 회로로 본다

- V_E = V_B - V_BE

 * V_BE는 쇼트키는 0.3, 실리콘은 0.7 일반적으로 실리콘으로 쓰므로 0.7V

- I_E = V_E/R_E로 구함

 

 

교류 등가 회로

- 캐패시터의 임피던스 = 1/(j*2*pi*f)로 주파수에 반비례

  => 주파수가 매우 큰 경우 캐패시터는 0옴 => 단락으로 볼수있다.

- 직류 전압원 : 전압/전류 제공

  내부 저항이 큰 경우 -> 전력 손실 큼 -> 외부 회로에 충분한 전력 제공 힘듬

  => 0으로 대치한다

 

 

베이스 입력 저항

- 교류 전원 내부 저항 R_s가 증폭기 회로 저항보다 작은 경우 V_b = V_s로 가정

- 증폭기 외부에서 베이스 단자를 입력으로 봤을 때 저항

 

 

출력 저항

- 증폭기 외부에서 컬렉터 단자를 봤을 때 저항

 = 컬렉터 단자 내부저항 r'_c와 외부 저항 R_C의 합성 저항

     * r 파라미터인 r'_c는 매우 큼 => 개방 상태로 보자

 => 출력저항 R_out = R_C 

 

 

정리 하자니 감당이 안되니 예제와 함께 정리하면...

 

CE 증폭기 요약 및 예제

- 직류 측면 : 전압 이득(바이패스 캐패시터가 높여줌)

- 교류 측면 : 베이스 입력 저항, 총 입력 저항, 전류 이득, 전력 이득

* r_e는 중요한 r 파라미터로 다음과 같이 구할 수 있다.

 

다음의 CE 증폭기가 주어질 때

- 전압 이득, 전류 이득, 전력 이득을 구하자

 

 

 

 

증폭기별 활용

- 공통 이미터 증폭기 : 적절한 입 출력 저항과 큰 전압 이득을 얻는다 => 많이 사용됨

- 공통 컬렉터 증폭기 : 전압 이득은 작으나 전류 이득 큼, 입력 저항이 높음 => 낮은부하 구동시 부하 영향 최소화(버퍼)

                           + 출력 저항이 작다 => 작은 저항을 갖는 부하에 유용

- 공통 베이스 증폭기 : 전압 이득 큼, 전류 이득/입력 저항 작음 => 출력 저항이 매우 작은 신호원에 사용