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실험 14. JFET와 증폭기
1. 실험목적 (1) JFET의 드레인 전류 에 대한 Drain-Source 전압 , Gate-Source 전압 의 효과를 결정 한다. (2) JFET의 드레인 특성을 실험으로 측정한다. (3) JFET의 특성상의 차이점을 알아본다. (4) Common Source JFET 증폭기의 이득을 측정한다. 2. 실험 이론 양방향 트랜지스터는 두가지 형태의 Carrier(Hole, electron)의 운동에 의해 동작한다. 이와 반대로 한 가지 형태의 Carrier에 의해 동작하는 트랜지스터로는 Field Effect Transistor(FET)가 있다. FET은 높은 입력 임피던스의 전압제어 소자이며, 접합형(JFET, Junction)과 금속산화반도체형(MOSFET, Metal oxide semiconductor)의 두가지 종류가 있다. 두 트랜지스터는 모두 Drain Current 가 Gate Volatge 에 의해 제어되는 전계효과 트랜지스터이다. 아래의 그림 1은 N채널과 P채널 JFET이다.
그림 1. JFET의 N채널과 P채널 1) JFET의 동작원리 그림 2는 N채널 JFET을 나타낸 것이다. JFET은 Gate, Source, Darin 3단자를 가지고 있으며, Channel은 N형 반도체로 이루어져 있다. Channel 양쪽에 P형 반도체인 Gate가 반도체 접합을 이루고 있어 JFET이라 부른다. P형 반도체의 옴접촉은 Gate의 단자 리드로 작용한다. 그림 2.(a)와 같이 내부적으로 게이트가 연결되어 있을 때 ‘단일 게이트 FET’이라 하고, 각 게이트가 접합에서 분리되어 있는 그림 2.(b)는 쌍 게이트 FET라 한다.
그림 2. N채널 JFET
FET 드레인 소스 게이트
BJT 컬렉터 이미터 베이스
표 1. FET와 BJT의 단자 비교
- 2 -
BJT에서는 컬렉터 전류 가 베이스…(생략)
그림 3. (a) 소스에 대한 게이트의 역바이어스 회로도 (b) 역바이어스에 의한 게이트의 영역의 확장 (c) 충분히 큰 역바이어스에 의한 드레인 전류의 차단 우선, 전원 가 채널에 연결되어 N채널의 전자는 전원의 (+)극을 향해 이동하고, 전원의 (-)극으로부터 전자는 소스를 통해 드레인을 떠난 전자를 채우기 위해 N채널 안으로 주입된다. FET의 드레인 전류는 게이트에 역바이어스를 걸어줌으로써 조절할 수 있다. 게이트에 역바이어스를 인가하면 그림 3.(b)와 같이 게이트 폭을 넓히고, 채널 폭을 줄이는 효과를 가져온다. 역바이어스가 충분히 크면 게이트는 그림 3.(c)와 같이 게이트 폭이 넓어져 채널이 없어지고, 이로 인해 드레인 전류가 흐르지 않는다. 게이트 접합은 역바이어스이므로 게이트 전류가 흐르지 않는다. 따라서 게이트에 인가하는 역바이어스 전압에 의해 드레인 전류 의 제어가 가능하다.
그림 4. JFET의 표기법 (좌측 N채널, 우측 P채널) N채널 JFET의 경우 게이트의 화살표 방향은 N채널을 향하며, 가운데에 위치하거나 소스에 가깝게 표시된다. 이와 반대로 P채널 JFET은 게이트의 화살표 방향이 채널쪽에서 나오는 방향이며, ,
그림 5. N채널 JFET의 드레인 특성을 결정하기 위한 회로
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A＋받은 JFET와 증폭기 예비레포트.pdf
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