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실험 9. BJT 트랜지스터 실험
1. 실험 장비 ① DC Power Supply ② 멀티미터 ③ 저항 (Ω, Ω) ④ 가변저항 ( Ω) ⑤ NPN 트랜지스터 (KTC 3198) ⑥ PNP 트랜지스터 (KTA 1266)
2. 실험 방법 및 회로도 [실험 1 : NPN 트랜지스터 실험] 1) 아래의 그림 1-2와 같이 회로를 결선한다. 2) 가변저항을 Ω으로 조정 후 , 를 측정하고 , 를 측정한다. 3) 가변저항 값을 감소시켜 최소일 때 2)의 값을 측정한다. 4) 회로를 개방한 후, 및 를 측정하는 전류계의 극성을 바꾼다. 5) 회로를 결선한 후, 2)~3)의 과정을 반복한다.
그림 1-1 NPN 실험 회로도
그림 1-2 NPN 시뮬레이션 회로도
[실험 2 : PNP 트랜지스터 실험] - 실험 1의 1)~5) 과정을 동일하게 진행한다. 단, 및 의 극성에 주의한다.
그림 2-1 PNP 실험 회로도
그림 2-2 PNP 시뮬레이션 회로도
3. 실험 결과 [실험 1 : NPN 트랜지스터 실험]
가변저항 가변저항 Ω 가변저항 Ω
역방향 Ω
역방향 Ω 표 1. NPN 트랜지스터 실험 측정값 가변저항
[Ω]
가변저항 Ω 측정값 이론값 측정값 이론값 측정값 이론값 측정값 이론값 2.5k 2.5k 0.0012 0 2.494k 2.5k 0.000 0
[ ]
0.355
[ ]
0.356 0.8/2600 =0.308m
5.712
[ ]
-0.628 -0.7
가변저항 Ω
7.272
7.903
-0.716
-0.430 -0.7
역방향 Ω
0.0002 0 0.0003 0
0.0003…(생략)
표 4. PNP 트랜지스터 실험 측정값 4. 고찰 실험 1 : NPN 트랜지스터 실험을 통해 NPN 트랜지스터의 동작을 살펴보았다. 실험 회로를 구성하고 가변저항을 Ω 으로 설정한 후, 트랜지스터의 각 단자에 인가된 전압 및 전류를 확인하였다. Emitter에 1.5V가 인가되고, Base가 접지에 연결되어있으므로, Emitter-Base 사이의 NP 접합은 순방향 바이어스에 놓여 도통전압 0.7V가 인가된다. 가변저항이 Ω인 경우 로 이상적인 도통전압 0.7V와 오차가 발생하였다. 이는 실제 NP 다이오드의 V-I 곡선을 통해 오차의 원인을 확인할 수 있다. 이상적인 동작과 달리 실제 NP 다이오드는 도통전압 부근에서 급격한 전류의 상승과 더불어 전압도 미세하게 상승한다. 따라서, 이상적인 도통전압 0.7V가 아닌 위와 같은 Emitter-Base 사이의 전압이 측정됨을 확인할 수 있었다. 또한, 다이오드가 도통되므로 Emitter에는 전류가 흐른다. 이 전류는 가변저항 Ω일 때, 기존에 존재하는 Ω 저항에 의해 Emitter 쪽의 저항이 Ω이 되므로,
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