복) 전자회로 2 - BJT

N형 BJT 구조

- C-B 다이오드는 종속 전류원으로 동작

 

 

BJT 동작

- B-E에 순방향 바이어스, C-B에 역방향 바이어스를 인가 시 BJT는 활성 상태가 된다.

1. 바이어스 인가 전

- 바이어스 인가 전에는 B-E 사이 공핍층에 의해 전장 E_BE, C-B 사이에는 전장 E_CB가 존재한다.

- E_BE는 전자가 E에서 C로 이동하는 것을 막고 있다.

- E_CB는 정공과 전자를 분리하여 결합을 막아 이동하는 것을 돕고 있다.

=>B-E에 순방향 바이어스를 인가하면 전자 이동을 막고 있는 전장 E_BE를 줄일 수 있다.

=>B-C에 역방향 바이어스를 인가하면 전장 E_BC가 더 두터워져 정공과의 결합을 줄여 더 쉽게 이동할 수 있게 된다.

 

2. 바이어스 인가

- 이미터로 전자가 주입되고, 이미터의 전자가 컬렉터로 이동하는 중 일부는 베이스의 홀과 재결합하여 사라짐.

  => 사라진 홀은 V_BE 단자로 보충

- 나머지 이미터 전자들은 확산하면서 베이스를 넘어가 컬렉터에 모이게되고(수집) 전류가 흐르게 된다.

 => 바이어스 인가전에는 전위장벽 E에 의해 넘어가지 못하던 전자들이 E로 주입되어 넘어가면서 B에서 일부는 재결합하고 나머진 넘어가면서 흐른다.

 

 

BJT 바이어스

- BJT를 활성 시키기 위한 방법

- B-E 사이에 있는 다이오드는 온도 영향을 크게 받음 -> 저항 R_B를 직렬연결하여 I_B 제어

 

BJT 증폭기와 구성

- CB : E 입력, C 출력, B 공통단자

- CE : B 입력, C 출력, E 공통단자

- CC : B 입력, E 출력, C 공통단자

- CB 증폭기 : A_v, A_i가 증폭, 종속 접속을 통해 이득을 키운다. (beta = 50)

- CE 증폭기 : A_i가 1보다 약간 작다. 입/출/전압/전류 위상이 동위상 (alpha=1)

- CC 증폭기 : A_v가 1보다 약간 작으며, 고입력 저항 회로(임피던스 정합회로) 

 

소신호 등가회로(=교류 등가회로)

- 아래 그림은 CE 소신호 등가회로의 4단자 회로망 형태