트랜지스터 구성

모든 트랜지스터에는 세 개의 단자가 있습니다. emitter, base, 그리고 collector. 이 3 개의 단자를 사용하여 트랜지스터는 세 가지 다른 구성으로 입력 및 출력에 공통된 하나의 단자가있는 회로에 연결될 수 있습니다.

세 가지 유형의 구성은 다음과 같습니다. Common Base, Common Emitter 과 Common Collector구성. 모든 구성에서 이미 터 접합은 순방향 바이어스되고 컬렉터 접합은 역방향 바이어스됩니다.

CB (Common Base) 구성

이름 자체는 Base단자는 트랜지스터의 입력과 출력을위한 공통 단자로 사용됩니다. NPN 및 PNP 트랜지스터의 공통 기본 연결은 다음 그림과 같습니다.

이해를 돕기 위해 CB 구성의 NPN 트랜지스터를 고려해 보겠습니다. 에미 터 전압이 가해지면 순방향 바이어스이므로 음극 단자의 전자가 에미 터 전자를 밀어 내고 전류가 에미 터와베이스를 통해 컬렉터로 흘러 콜렉터 전류를 제공합니다. 콜렉터 전압 V _CB 는이 과정에서 일정하게 유지됩니다.

CB 구성에서 입력 전류는 이미 터 전류입니다. I_E 출력 전류는 콜렉터 전류입니다. I_C.

전류 증폭 계수 (α)

콜렉터 전압 V _CB 가 일정하게 유지 될 때 콜렉터 전류의 변화 (ΔI _C )와 이미 터 전류의 변화 (ΔI _E ) 의 비율은 다음과 같이 호출됩니다.Current amplification factor. 다음과 같이 표시됩니다.α.

$ \ alpha = \ frac {\ Delta I_C} {\ Delta I_E} $, 상수 V _CB

콜렉터 전류 표현

위의 아이디어로 콜렉터 전류에 대한 표현을 그려 보겠습니다.

이미 터 전류가 흐르면서 약간의 기본 전류가 있습니다. I_B이는 전자 정공 재결합으로 인해 기본 단자를 통해 흐릅니다. 컬렉터-베이스 접합이 역 바이어스됨에 따라 소수 전하 캐리어로 인해 흐르는 또 다른 전류가 있습니다. 이것은 다음과 같이 이해할 수있는 누설 전류입니다.I_leakage. 이것은 소수 전하 캐리어로 인해 매우 작습니다.

콜렉터 단자에 도달하는 이미 터 전류는

$$ \ 알파 I_E $$

총 콜렉터 전류

$$ I_C = \ alpha I_E + I_ {누출} $$

이미 터베이스 전압 V _EB = 0 인 경우에도 I _CBO (출력이 열린 콜렉터베이스 전류) 라고 할 수있는 작은 누설 전류가 흐릅니다 .

따라서 콜렉터 전류는 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

$$ I_C = \ alpha I_E + I_ {CBO} $$

$$ I_E = I_C + I_B $$

$$ I_C = \ alpha (I_C + I_B) + I_ {CBO} $$

$$ I_C (1-\ alpha) = \ alpha I_B + I_ {CBO} $$

$$ I_C = \ frac {\ alpha} {1-\ alpha} I_B + \ frac {I_ {CBO}} {1-\ alpha} $$

$$ I_C = \ left (\ frac {\ alpha} {1-\ alpha} \ right) I_B + \ left (\ frac {1} {1-\ alpha} \ right) I_ {CBO} $$

따라서 위에서 파생 된 것은 콜렉터 전류에 대한 표현입니다. 콜렉터 전류의 값은 사용중인 트랜지스터의 전류 증폭 계수와 함께베이스 전류 및 누설 전류에 따라 달라집니다.

CB 구성의 특성

이 구성은 전압 이득을 제공하지만 전류 이득은 제공하지 않습니다.
에미 터-베이스 전압 V _EB 가 약간 증가함에 따라 V _CB가 일정하므로 에미 터 전류 I _E 가 증가합니다.
이미 터 전류 I _E 는 콜렉터 전압 V _CB와 무관 합니다.
콜렉터 전압 V _CB는 콜렉터 전류 (I)에 영향을 줄 수 _C를 V 경우에만 저전압에서 _EB는 일정하게 유지된다.
입력 저항 R_i는 일정한 컬렉터베이스 전압 V _CB 에서 이미 터베이스 전압 (ΔV _EB )의 변화와 이미 터 전류의 변화 (ΔI _E ) 의 비율입니다 .

$ R_i = \ frac {\ Delta V_ {EB}} {\ Delta I_E} $, 상수 V _CB

입력 저항 값이 매우 낮기 때문에 _VEB 의 작은 값 은 이미 터 전류 I _E 의 큰 전류 흐름을 생성하기에 충분합니다 .
출력 저항 R_o콜렉터베이스 전압 (ΔV의 변화의 비율 인 _CB 콜렉터 전류 (ΔI의 변화) _C 전류 IE는 에미 불변).

$ R_o = \ frac {\ Delta V_ {CB}} {\ Delta I_C} $ at constant I _E

출력 저항 값이 매우 높기 때문에 V _CB 의 큰 변화는 콜렉터 전류 I _C 에서 거의 변화를 일으키지 않습니다 .
이 구성은 온도 상승에 대해 우수한 안정성을 제공합니다.
CB 구성은 고주파 애플리케이션에 사용됩니다.

CE (공통 이미 터) 구성

이름 자체는 Emitter단자는 트랜지스터의 입력과 출력을위한 공통 단자로 사용됩니다. NPN 및 PNP 트랜지스터의 공통 이미 터 연결은 다음 그림과 같습니다.

CB 구성에서와 같이 이미 터 접합은 순방향으로 바이어스되고 컬렉터 접합은 역방향으로 바이어스됩니다. 전자의 흐름은 같은 방식으로 제어됩니다. 입력 전류는베이스 전류입니다.I_B 출력 전류는 콜렉터 전류입니다. I_C 여기.

베이스 전류 증폭 계수 (β)

콜렉터 전류 (ΔI _C )와베이스 전류 (ΔI _B ) 의 변화 비율은 다음과 같이 알려져 있습니다.Base Current Amplification Factor. β로 표시됩니다.

$$ \ beta = \ frac {\ Delta I_C} {\ Delta I_B} $$

β와 α의 관계

베이스 전류 증폭 계수와 이미 터 전류 증폭 계수 사이의 관계를 도출해 보겠습니다.

$$ \ beta = \ frac {\ Delta I_C} {\ Delta I_B} $$

$$ \ alpha = \ frac {\ Delta I_C} {\ Delta I_E} $$

$$ I_E = I_B + I_C $$

$$ \ 델타 I_E = \ 델타 I_B + \ 델타 I_C $$

$$ \ 델타 I_B = \ 델타 I_E-\ 델타 I_C $$

우리는 쓸 수있다

$$ \ beta = \ frac {\ Delta I_C} {\ Delta I_E-\ Delta I_C} $$

ΔI _E로 나누기

$$ \ beta = \ frac {\ Delta I_C / \ Delta I_E} {\ frac {\ Delta I_E} {\ Delta I_E}-\ frac {\ Delta I_C} {\ Delta I_E}} $$

우리는

$$ \ alpha = \ 델타 I_C / \ 델타 I_E $$

따라서,

$$ \ beta = \ frac {\ alpha} {1-\ alpha} $$

위의 방정식에서 α가 1에 가까워짐에 따라 β는 무한대에 도달하는 것이 분명합니다.

그 후, the current gain in Common Emitter connection is very high. 이것이이 회로 연결이 모든 트랜지스터 애플리케이션에서 주로 사용되는 이유입니다.

콜렉터 전류 표현

공통 이미 터 구성에서 I _B 는 입력 전류이고 I _C 는 출력 전류입니다.

우린 알아

$$ I_E = I_B + I_C $$

과

$$ I_C = \ alpha I_E + I_ {CBO} $$

$$ = \ alpha (I_B + I_C) + I_ {CBO} $$

$$ I_C (1-\ alpha) = \ alpha I_B + I_ {CBO} $$

$$ I_C = \ frac {\ alpha} {1-\ alpha} I_B + \ frac {1} {1-\ alpha} I_ {CBO} $$

기본 회로가 열려있는 경우, 즉 I _B = 0이면

베이스가 열린 콜렉터 이미 터 전류는 I _{CEO입니다.}

$$ I_ {CEO} = \ frac {1} {1-\ alpha} I_ {CBO} $$

이전 방정식에서이 값을 대체하면

$$ I_C = \ frac {\ alpha} {1-\ alpha} I_B + I_ {CEO} $$

$$ I_C = \ beta I_B + I_ {CEO} $$

따라서 콜렉터 전류에 대한 방정식이 얻어집니다.

무릎 전압

CE 구성에서베이스 전류 I _B를 일정하게 유지함으로써 V _CE 가 변하면 I _C 는 V _CE 의 거의 1v _까지 증가 하고 그 이후에도 일정하게 유지됩니다. V의 값이 _CE 전류 콜렉터 I 업되는 _C를 V로 변경 _CE가 불려Knee Voltage. CE 구성에서 작동하는 트랜지스터는이 니 전압 이상에서 작동합니다.

CE 구성의 특성

이 구성은 우수한 전류 이득 및 전압 이득을 제공합니다.
V _CE를 일정하게 유지하면 V _BE 가 약간 증가 하면베이스 전류 I _B 가 CB 구성에서보다 빠르게 증가합니다.
니 전압보다 높은 V _CE 값에 대해 I _C 는 βI _B와 거의 같습니다 .
입력 저항 R_i는 일정한 컬렉터 이미 터 전압 V _CE 에서 기본 이미 터 전압 (ΔV _BE )의 변화와 기본 전류 (ΔI _B ) 의 변화 비율입니다 .