Physics 포스팅
Doyeon0430 | 2024년 01월 18일
이번시간에는 대학물리학에서 진행하는 트랜지스터 특성 실험에 대해 정리하겠습니다.
저는 대학교 과제를 수행하기 위해 보고서와 레포트를 제작했습니다.
그렇기 때문에 실험에 대한 오차율이 표시될 수 있으니 양해 부탁드립니다.
그럼 지금부터 보고서 정리를 시작하겠습니다.
P-N-P 트랜지스터의 정특성곡선을 구하고 그 동작 원리와 증폭작용을 이해한다.
트랜지스터는 기본적으로 PN 다이오드 접합에 추가적인 반도체를 결합한 전자 소자입니다.
해당 다이오드에는 두 종류가 있으며 이는 PNP 형태와 NPN 형태로 나뉩니다.
중앙에 위치한 베이스는 전류 흐름을 조절하는 부분이고 이미터는 순방향 전압을 컬렉터는 역방향 전압을 받습니다.
PNP 트랜지스터에서는 이미터와 베이스 사이의 순방향 전압이 전류 흐름을 유도합니다.
P는 양성, N은 음성으로 구분되며 대부분의 전류는 베이스를 거쳐 컬렉터에서 나와 이미터로 향합니다.
NPN 트랜지스터에서는 N형 이미터와 컬렉터 P형 베이스로 컬렉터-베이스 접합은 반대 방향 상태입니다.
P는 양성, N은 음성으로 구분되며 대부분의 전류는 베이스를 거쳐 이미터에서 향하고 컬렉터로 들어갑니다.
1. 트랜지스터 특성 실험 회로판
2. 트랜지스터 : A1266, A1268
3. 전류계, 전압계 내장, 직류 안정화 전원장치
4. 공학물리실험 (출판사 : 북스힐)
저는 대학교에서 공학물리학및실험 과목을 통해 해당 실험을 진행했습니다.
참고로 북스힐의 공학물리실험책을 토대로 실험을 진행했습니다.
대학 교재로도 사용할 만큼 개념 설명이 잘 되어 있습니다.
1. PNP형 트랜지스터(A1266)를 방향에 맞게 트랜지스터 단자에 꽂는다.
2. 2MΩ과 1kΩ의 가변저항을 O쪽으로(최소로) 놓고, 12V 전원을 극성에 맞게 연결한다.
3. 스위치 S1를 열고, S2를 닫아서 베이스 전류 IB를 0이 되게 한다.
4. 1kΩ의 가변저항을 변화시켜서 콜렉터 전압 VCE를 0에서 출발하여 0.2V씩 증가시켜서 IC전류를 측정하고 결과보고서에 기록한다.
5. 스위치 S1을 닫고 2MΩ가변저항을 서서히 변화시켜서 IB를 10µA로 조정한 후 위의 과정 (4)를 반복하여 전압 VCE변화에 따른 콜렉터 전류 IC를 측정한다.
6. IB를 20µA에 위치시키고 (4)와 (5)의 과정을 반복한다.
다음으로 실험에 대한 결과를 정리하겠습니다.
실험실 상황에 따라 오차가 발생한 점 양해부탁드립니다.
이 실험의 목적은 트랜지스터의 특성과 증폭 기능을 이해하고 이를 이용한 회로를 실험을 통해 확인하는 것입니다.
실험 결과는 베이스-이미터 전압이 증가함에 따라 컬렉터-이미터 전류가 선형적으로 증가하는 것이 관찰되었습니다.
이는 트랜지스터의 전류이득 원리를 입증합니다.
베이스 쪽에 약간의 전류를 흐르게 할 때 컬렉터 쪽에는 더 큰 전류가 흐르게 됩니다.
이러한 특성을 활용해, 트랜지스터는 작은 신호를 큰 신호로 증폭시킬 수 있습니다.
실험 과정에서 발생한 오차의 원인은 다음과 같습니다.
계측기의 오차
부품의 오차
실험자의 실수
계측기의 오차는 계측기의 정확도를 높이는 것으로 개선할 수 있습니다.
1. 오디오, 비디오, 라디오, 통신
2. 컴퓨터, 스마트폰, 디지털 카메라
3. 자동차, 산업용 장비
4. 의료 기기, 전자 장난감
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