실험4결과보고서.BJT의 특성 다운로드 실험4결과보고서.BJT의 특성실험4결과보고서.BJT의 특성전자회로 설계 및 실험`실험4.BJT의 특성`결과보고서 Ⅰ. 실험 목적 1) BJT 소자의 문턱전압(threshold voltage)를 측정한다. 2) 의 변화가 에 미치는 영향을 측정한다. 3) 를 측정, 결정한다. 4) npn형 BJT의 컬렉터특성 곡선군을 실험적으로 결정하고 그래프로 그린다. 5) 점대 점 방법(point-by-point method)를 이용하여 BJT의 평균 컬렉터 특성 곡선군을 관측한다. Ⅱ. 실험 결과※ 측정과정,, 델타()전류베타2101.433305.06과정 2와 3181.54406.75과정 2와 4177.33과정 3와 41695508.41과정 2와 5174.5과정 3와 5167.5과정 4와 5166 위의 실험 결과에서 알 수 있듯이, 베타(β)값은 ...전자회로 설계 및 실험`실험4.BJT의 특성`결과보고서 Ⅰ. 실험 목적 1) BJT 소자의 문턱전압(threshold voltage)를 측정한다. 2) 의 변화가 에 미치는 영향을 측정한다. 3) 를 측정, 결정한다. 4) npn형 BJT의 컬렉터특성 곡선군을 실험적으로 결정하고 그래프로 그린다. 5) 점대 점 방법(point-by-point method)를 이용하여 BJT의 평균 컬렉터 특성 곡선군을 관측한다. Ⅱ. 실험 결과※ 측정과정,, 델타()전류베타2101.433305.06과정 2와 3181.54406.75과정 2와 4177.33과정 3와 41695508.41과정 2와 5174.5과정 3와 5167.5과정 4와 5166 위의 실험 결과에서 알 수 있듯이, 베타(β)값은 베이스 전류와 콜렉터 전류와의 관계를 나타내주는 상수로서 작용하는 것을 알 수 있다.트랜지스터는 Forward Active Mode에서 Voltage Dependent Current Source로 작용하고 증폭된 전류는 컬렉터에서 이미터로 흐르게 된다. 이 때 베이스 전류 IB와 컬렉터 전류 IC의 단위를 비교해보면 베이스 전류 IB의 단위는 uA로 작은데 반해 컬렉터 전류 IC의 단위는 mA로 컬렉터 전류의 크기가 베이스 전류의 크기보다 큼을 알 수 있다. 따라서 베이스 전류 IB의 미소변화는 어떠한 비례 관계를 통해 컬렉터 전류 IC의 큰 변화를 가져오는 것을 짐작할 수 있다. 이론적으로 인데 이 때 값은 트랜지스터의 고유한 값으로 베이스 전류를 얼마만큼 증폭시켜 주는가를 결정해주는 상수이다. 실험적으로 측정한 값의 평균은 약 172.64로, 실험에 쓰인 트랜지스터는 베이스 전류를 약 172.64배만큼 증폭시키는 전류 증폭기의 특성을 가짐을 알 수 있었다. 트랜지스터의 고유한 값 는 양단의 전압이나 각 지점에서의 전류에 관계없이 일정한 값을 가져야 하나 실험적으로 확인해본 결과 값은 일정하지 않았다. 우리는 컬렉터에 흐르는 전류를 전류계로 측정하였을 때 시간에 따라 전류가 계속 증가하다가 충분한 시간이 지나면 거의 변화가 없는 것을 발견할 수 있었다. 실험의 신속한 전개를 위해 가 수렴하게 되는 충분한 시간을 기다리지 않고 와 간에 일정한 비례 관계가 성립하는 것이 확인되었을 경우 바로 실험값을 측정하였기 때문에 값에 오차가 발생한 것으로 추측할 수 있다. 그러나 실험에 앞서 기대되는 값은 30~300 사이였기 때문에 우리는 실험의 목적에 부합하는 결과를 얻었다고 결론내릴 수 있다. ※ IB, IC, mAVCE, V0()2.557.510152025302003.033.093.163.273.383.653.834.064006.066.216.386.556.947.458.108.356009.59.7110.1010.4111.1212.0113.0314.35 실험 결과 컬렉터 전류 IC는 컬렉터 이미터 전압 VCE가 작을 때 큰 영향을 받지만 VCE가 일정 수준 이상 커지면 그 영향이 작다는 것을 알 수 있다. 이론적으로는 컬렉터 전류 IC는 VBE에 대해 지수적으로 증가하고 컬렉터 이미터간 전압 VCE에는 영향을 받지 않아야 한다. 그러나 표에서 나타나듯이 컬렉터 전류 IC는 전체 전류에 비하면 미약한 양이지만 VCE가 증가함에 따라 증가하고 있음을 알 수 있다. 우리의 실험에서는 베이스 전류 IB가 작은 경우에는 컬렉터-이미터간 전압 VCE에 의한 영향은 VBE에 의한 영향에 비하면 무시할 수 있는 양이라 할 수 있으나 IB가 40uA, 60uA인 경우에서 보듯이 VCE에 의한 IC의 변화량은 비교적 큰 값을 가짐을 알 수 있다. 이 때 VCE에 대한 IC의 변화는 Early Effect에 의한 것임을 추측할 수 있다. Early Effect는 컬렉터 부분의 전압이 증가할 때 컬렉터와 베이스간 접합 사이에 Depletion Region이 증가하여 전기장의 크기가 증가하게 되므로 전자가 컬렉터 방향으로 좀더 Sweep 하게 되어 컬렉터 전류 IC는 증가하게 되는 현상을 말한다. Early Effect를 고려한 컬렉터 전류 IC와 컬렉터 이미터 전압 VCE 사이의 관계는 다음과 같다. 즉 IB가 40uA, 60uA인 경우는 베이스 전류가 크기 때문에 트랜지스터 내부에 이동하는 전자의 수가 많아지고 이 때 VCE가 증가하여 베이스-컬렉터간 Depletion Region이 증가하게 되면 이 영역으로의 Sweep에 참여하는 전자들이 기하급수적으로 증가하여 이러한 값을 가진다고 해석할 수 있다.[ 질문 ]1) 이 실험에서 결정된 를 이용하여 값을 구하라. 사용된 공식과 과정을 보여라. 이다. 실험적으로 는 172.64이 나왔으므로 가 된다. 2) 과정5(큰 입력 변화)에서 계산된 와 과정 4,5(작은 변화)에서 얻어진 값들을 사용해서 계산된 와의 차이는 얼마인가 과정2와 5의 델타()전류를 이용하여 구한 값은 174.5이고(큰 입력 변화) 과정 4와 5의 델타()전류를 이용하여 구한 값은 166(작은 입력 변화)이다. 이 둘의 차이는 8.5이다. 가 증가하면 Early Effect가 커지기 때문에, Early Effect영향을 많이 받은 50와 Early Effect를 적게 받은 10(큰 입력 변화)를 이용하여 구한 값이 작은 변화를 이용한 값보다 큰 것을 알 수 있다.3) 표 4-2에서 얻어진 평균 컬렉터 특성 곡선군으로부터, 일 때 와 사이에서 값을 구하라. 모든 계산 과정을 보여라. 이다. 여기서 는 7.45mA(40)-3.65mA(20)=3.8mA이다.이 된다.4) 다음에 주어진 와 값에 대해 표 4-2를 사용해서 2N6004의 컬렉터 전력
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