트랜지스터 바이어스
바이어 싱은 회로의 기능을 돕는 DC 전압을 제공하는 프로세스입니다. 트랜지스터는 이미 터베이스 접합을 순방향 바이어스하고 컬렉터베이스 접합을 역 바이어스되도록하기 위해 기반으로하여 증폭기로 작동하도록 활성 영역을 유지합니다.
이전 장에서 입력 및 출력 섹션이 모두 바이어스 된 경우 트랜지스터가 어떻게 좋은 증폭기로 작동하는지 설명했습니다.
트랜지스터 바이어스
제로 신호 콜렉터 전류의 적절한 흐름과 신호 통과 중 적절한 콜렉터 이미 터 전압의 유지는 다음과 같이 알려져 있습니다. Transistor Biasing. 트랜지스터 바이어스를 제공하는 회로를Biasing Circuit.
DC 바이어스 필요
BJT의 입력에 매우 작은 전압의 신호가 주어지면 증폭 할 수 없습니다. BJT의 경우 신호를 증폭하려면 두 가지 조건이 충족되어야합니다.
입력 전압은 다음을 초과해야합니다. cut-in voltage 트랜지스터가 될 ON.
BJT는 active region,로 운영 될 amplifier.
외부 소스에서 BJT를 통해 적절한 DC 전압 및 전류를 제공하여 BJT가 활성 영역에서 작동하고 증폭 될 AC 신호를 중첩하면이 문제를 피할 수 있습니다. 주어진 DC 전압 및 전류는 트랜지스터가 전체 입력 AC 사이클 동안 활성 영역에 남아 있도록 선택됩니다. 따라서 DC 바이어스가 필요합니다.
아래 그림은 입력 및 출력 회로 모두에서 DC 바이어스가 제공되는 트랜지스터 증폭기를 보여줍니다.
트랜지스터가 충실한 증폭기로 작동하려면 작동 지점이 안정화되어야합니다. 작동 점의 안정화에 영향을 미치는 요인을 살펴 보겠습니다.
작동 지점에 영향을 미치는 요인
작동 점에 영향을 미치는 주요 요인은 온도입니다. 온도 변화로 인해 작동 지점이 이동합니다.
온도가 상승하면 I CE , β, V BE 값 이 영향을받습니다.
- I CBO는 (매 10 배가됩니다 오 상승)
- V BE 는 2.5mv 씩 감소합니다 (1 o 상승 할 때마다 )
따라서 작동 지점에 영향을 미치는 주요 문제는 온도입니다. 따라서 안정성을 달성하기 위해 작동 지점은 온도와 독립적으로 만들어야합니다. 이를 위해 바이어 싱 회로가 도입되었습니다.
안정화
온도 변화 또는 트랜지스터 매개 변수의 변화와 무관하게 작동 점을 만드는 과정은 다음과 같이 알려져 있습니다. Stabilization.
안정화가 이루어지면 I C 및 V CE 값 은 온도 변화 또는 트랜지스터 교체와 무관하게됩니다. 좋은 바이어스 회로는 작동 지점의 안정화에 도움이됩니다.
안정화 필요
작동 지점의 안정화는 다음과 같은 이유로 달성되어야합니다.
- I C 의 온도 의존성
- 개인차
- 열 폭주
이러한 개념을 자세히 이해합시다.
I C 의 온도 의존성
콜렉터 전류 I C에 대한 표현 은
$$ I_C = \ beta I_B + I_ {CEO} $$
$$ = \ beta I_B + (\ beta + 1) I_ {CBO} $$
콜렉터 누설 전류 I CBO 는 온도 변화에 크게 영향을받습니다. 이를 해결하기 위해 바이어스 조건은 제로 신호 콜렉터 전류 I C = 1mA가되도록 설정됩니다. 따라서 작동 지점을 안정화해야합니다. 즉, I C를 일정하게 유지해야합니다 .
개별 변형
β의 값과 V BE 의 값은 모든 트랜지스터에 대해 동일하지 않기 때문에 트랜지스터가 교체 될 때마다 동작 점이 변경되는 경향이 있습니다. 따라서 작동 지점을 안정화 할 필요가 있습니다.
열 폭주
콜렉터 전류 I C에 대한 표현 은
$$ I_C = \ beta I_B + I_ {CEO} $$
$$ = \ 베타 I_B + (\ 베타 + 1) I_ {CBO} $$
콜렉터 전류의 흐름과 콜렉터 누설 전류로 인해 열이 방출됩니다. 작동 지점이 안정화되지 않으면이 열 발산을 증가시키는 누적 효과가 발생합니다.
이러한 불안정한 트랜지스터의 자기 파괴는 다음과 같이 알려져 있습니다. Thermal run away.
피하기 위해 thermal runaway그리고 트랜지스터의 파괴, 즉 I C를 일정하게 유지하기 위해 동작 점을 안정화하는 것이 필요합니다 .
안정성 요인
I C 는 I CBO 또는 I CO 의 변화에도 불구하고 일정하게 유지되어야 함을 이해합니다 . 바이어 싱 회로가이를 유지하는 데 성공한 정도는 다음과 같이 측정됩니다.Stability factor. 그것은S.
정의 에 따라 컬렉터 누설 전류 I CO 에 대한 컬렉터 전류 I C 의 변화율은 상수 β 및 I B 에서 호출됩니다.Stability factor.
$ S = \ frac {d I_C} {d I_ {CO}} $, 상수 I B 및 β
따라서 콜렉터 누설 전류의 변화가 콜렉터 전류를 크게 변화 시킨다는 것을 이해할 수 있습니다. 컬렉터 전류가 영향을받지 않도록 안정성 계수는 가능한 한 낮아야합니다. S = 1은 이상적인 값입니다.
CE 구성에 대한 안정성 계수의 일반적인 표현은 다음과 같이 얻을 수 있습니다.
$$ I_C = \ beta I_B + (\ beta + 1) I_ {CO} $$
I C에 대해 위의 표현을 미분 하면
$$ 1 = \ beta \ frac {d I_B} {d I_C} + (\ beta + 1) \ frac {d I_ {CO}} {dI_C} $$
또는
$$ 1 = \ beta \ frac {d I_B} {d I_C} + \ frac {(\ beta + 1)} {S} $$
$ \ frac {d I_ {CO}} {d I_C} = \ frac {1} {S} $ 이후
또는
$$ S = \ frac {\ beta + 1} {1-\ beta \ left (\ frac {d I_B} {d I_C} \ right)} $$
따라서 안정성 계수 S는 β, I B 및 I C 에 따라 달라집니다 .