기초 트랜지스터  -  2007.12.03 19:42




트랜지스터는 기본적으로는 전류를 증폭하는 것이 가능한 부품이다.
아날로그 회로로는 상당히 많은 종류의 트랜지스터가 쓰여지지만 , 디지털 회로로는 그다지 많은 종류는 사용하지 않는다.
디지털 회로 에서는 대부분 ON 또는 OFF 의 값을 취급하기 때문에 , 트랜지스터의 증폭 특성 차이는 그다지 관계없기 때문이다.
회로 기능은 대부분은 IC로 하는 것이 많다.

디지털 회로로 트랜지스터를 사용하는 용도는 릴레이라고 말하는 전자석 스위치를 동작하게 할 때 라든가,발광 다이오드를 제어하거나 할때 사용한다.
(IC에서 공급하는 전류이상을 흘릴때나 동작하는 전압과 구동전압이 틀릴때 주로 사용된다.)

회로 기호는 PNP 타입은, NPN 타입은로 표현한다.

트랜지스터(transistor)는 아래 그림과같이 PNP 또는 NPN 구조로 되어 있다.
아래 그림을 자세히 보면 양쪽 모두 베이스가 아주얇게 되어 있는 것을 볼수가있다. 이것이 트랜지스터 에서 중요한것이다.

PNP접합 트랜지스터
NPN접합 트랜지스터

아래 그림은 트랜지스터가 증폭하는 모양이다.
먼저 B 의전지는 연결하지 않고 A 전지만 연결해 본면 그러면 이것은 역방향 전압이므로 전류가 흐르지 않는다. 여기서 B 의 전지를 연결하면 E(에미터) 와 B(베이스)간에 순방향 전압이므로 전류가 흐르지만 원래는 B(베이스)로 흘러야 할 전류가 B(베이스)가 얇기 때문에 지나처 버리고 전류가 흐르지 않을 C(콜렉터)로 흐른다.
결론은 B(베이스)전류 IB를 1mA 흘려주면 C(콜렉터)전류 IC 가 99mA 흘러 99배 증폭이 된다.(베이스는 수도꼭지같은 역할)



트랜 지스터 의 증폭원리 예



  1. 트랜지스터(transistor)명칭(형명)
    트랜지스터(transistor)명칭 은 전자기기 제품업체가 독자적으로 정한것도 있으나 통일된 명칭으로는 미국의 전자 공업회(EIA)의 명칭과 일본의 전자기계 공업회(CES)의 표준 규격의 명칭이 있다.

    • 미국의 전자 공업회(EIA)의 명칭의 예
        2 N 3 9 0 4
        2 N 3 9 0 4 A
        2 N 3 9 0 6
        2 N 3 9 0 6 A

    EIA 방식의 명칭은 숫자 문자 숫자 순으로 되어있고, 처음에 숫자는 PN 의 접합수를 나타내고 있다.
    처음 숫자가 1이면 Poto Transistor(광 트랜지스터: 빛을 받아 받는 양을 을 비례하여 전류가 흐르는 트랜지스터)를 나타내고, 1 일때는 2극을 2일때는 3극 트랜지스터(transistor) 나타내고 있다.
    다음 영문자 N 은 반도체 제품을 나타내며 그다음 숫자는 품종을 구별케하는 것으로 등록 번호 이다. 만약 그숫자뒤에 영문자가 있을때는 개량형임을 뜻한다.

    • 일본의 전자기계 공업회(CES)의 명칭의 예
        2 S A 1 0 1 5
        2 S B 8 3 0
        2 S C 1 8 1 5
        2 S D 8 8 0

    CES 방식은 숫자,S자,문자,숫자 순으로 되어 있느데 처음 숫자는 PN접합면의 수를 나타내는 것으로 1은 2극( 일반적으로 Diode), 2는 3극 트랜지스터임을 나타낸다. S 자는 반도체(Semi-Conductor) 제품임을 표시하며 그다음 문자가 A 면 PNP 타입으로 고주파용, B 면 PNP 타입으로 저주파용, C 면 NPN 타입으로 고주파용, D 면 NPN 타입으로 저주파용, 임을 각각 나타내고 있다.
    그리고 그다음의 숫자는 품종을 구별하는 등록 번호 이다.

    최근에는 국내외 생산업체에서 독자적인 명칭을 붙이고 있기 때문에 위에 규칙을 적용하지 않는 제품들이 많이 있다.

  2. 트랜지스터의 외관

    트랜지스터의 외관은 여러가지인 것이 있지만,2 종류만 알아보자.

    사진 좌측은 2SC1815이라고 말하는 것이며, 디지털 회로에서는 많이 사용한다.

    사진 우측은 2SD880이고 ,큰 전류를 취급하고 싶은 때에 사용한다.

    전기적 특성은 각각 아래와 같이 되어 있다.

    기 호  2SC1815   2SD880 
    VCEO(V) 50 60
    IC(mA) 150 3A
    PC(mW) 400 30W
    hFE 70~700 60~300
    fT(MH) 80 3

    • VCEO:베이스(B)을 오픈상태에서 콜렉터(C)과 에미터(E)에 걸리는 최대 전압.
      (단지 VCE이라고 표현하는 경우도 있다)
    • IC:최대 콜렉터(C) 전류.
    • PC:주위 온도(Ta)=25℃ 로 유지하고 사용할수 있는 최대 콜렉터(C)손실(방열판 부착시)
    • hFE:에미터(E) 접지로 직류에 대한 전류 증폭 율.(IC÷IB)
    • fT:고주파 특성,에미터 접지의 전류 증폭률이 1 (0㏈) 이 되는 주파수.
      fT = 고주파 hfe ×측정 주파수
  3. 트랜지스터의 리드 선

    트랜지스터의 종류에 의해 리드 선의 내용이 다르기 때문에 메뉴얼등으로 확인할 필요가 있다.

    2SC1815 (NPN)의 경우
    품명이 인쇄되어 있는 평탄한 면을 앞으로 하고,

    오른쪽이베이스
    한가운데가 콜렉터
    왼쪽이 에미터

    2SC3198(NPN), 2SA1015(PNP), 2SA1266(PNP) 등이 같은 리드선 이다.


    2SD880의 경우
    품명이 인쇄되고 있는 면을 앞으로 하고.

    오른쪽이에미터
    한가운데가콜렉터
    왼쪽이 베이스

    2SC1815와는 반대이다.

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