트랜지스터(Transistor)의 전기적 특성 / 트랜지스터의 용도

트랜지스터(Transistor)의 전기적 특성 / 트랜지스터의 용도

 

 

1. 트랜지스터의 전기적 특성

Vceo : 베이스를 오픈 했을 때에 콜렉터와 에미터에 걸리는 최대전압. VCE로도 표시한다.

Ic : 최대 콜렉터 전류.

 Pc    : 온도(Ta)=25℃에서 연속해서 소비시킬 수 있는 최대 콜렉터 손실(방열기가 없을 때)

hfe : 에미터 접지에서의 직류에 대한 전류증폭률(Ic ÷ Ib).

  fT    : 주파수를 높여가면 증폭 능력이 저하하는데, 베이스 전류(Ib)와 콜렉터 전류(Ic)가 같아지는 주파수.

[직류증폭을 할 수 없게 되는 주파수(트랜지션 주파수)]

< Fig01. TR의 전기적 특성의 예 >

 

2. 트랜지스터의 전압조건

① 베이스와 에미터 사이는 순방향 전압

② 베이스와 콜렉터 사이는 역방향 전압

③ 전극간의 전압조건 : NPN TR의 전압조건 (ⓒ > ⓑ > ⓔ)

                                      PNP TR의 전압조건 (ⓔ > ⓑ > ⓒ)

④ TR의 Bias전압(베이스와 에미터간의 순방향 전압) : 0.4 ~ 0.8V이나 통상 0.7V이다.

< Fig02. TR의 전압조건 >

 

3. 트랜지스터의 용도

TR이 동작하려면 앞에서도 언급했지만 베이스 전류가 흐르고 콜렉터 전류가 흐른다고 학습하였다. TR의 전류는 그림 3-3의 트랜지스터 특성곡선에 나타난 것과 같이 3가지 영역이 있는데, 트랜지스터는 이 영역을 이용한 증폭작용과 스위칭의 용도로 사용하고 있다.

< Fig03. TR의 특성 곡선 >

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1) 스위칭 작용과 원리

TR특성곡선 그래프의 포화영역과 차단영역을 이용하여 TR을 ON 또는 OFF시키는 작용으로서 그림(Fig04)과 같이 TR의 베이스에 High를 공급하면 에미터, 콜렉터간이 ON되고 Low를 공급하면 OFF 된다.

수도관의 예를 들어보면 물탱크에서 흘러나오는 물을 수도꼭지(ON/OFF용)의 ⓐ지점에 구멍을 뚫어 놓았을 때, 수도꼭지를 열었을 때(ON시)에는 ⓐ지점의 수압(전압)은 낮게 되고 다시 수도꼭지를 닫았을 때(OFF시) ⓐ의 수압(전압)은 높아지게 된다. 위의 회로1의 R1의 전압강하가 12V로서 베이스 전류(Ib)는 옴의 법칙에 따라 1mA가 된다. 스위칭TR의 Ib는 1~4mA 정도면 적당하다. 회로의 R1은 베이스 저항으로 Ib전류를 Control하게 되는데 R1저항이 커지면 Ib전류가 작아져 TR의 E-C간의 내부저항이 증가하게 되어 완전한 스위칭이 되지 못한다. 또한 R1값이 작아지면 Ib전류가 증가하게 되고 따라서 Ic는 증가하게 된다.

 

< Fig04. 스위칭 작용 >

 

< Fig05. Motor구동회로의 예 >

 

< Fig06. Lamp구동회로의 예 >

 

< Fig07. Mutting회로의 예 >