실험 6. 트랜지스터 특성 실험 6.1...

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실험 6. 트랜지스터 특성 실험 - 1 - 실험 6. 트랜지스터 특성 실험 6.1 실험목적 트랜지스터의 기본적인 동작원리를 이해한다. 트랜지스터의 3가지 동작모드를 이해한다. 트랜지스터 기본회로의 동작특성을 해석한다. 6.2 실험이론 6.2.1 트랜지스터(transistor) E N형 P형 N P N N형 C B E P형 N형 P N P P형 C B I B I C I E B C E I B I C I E B C E (a) 트랜지스터 (b) npn 트랜지스터 (c) pnp 트랜지스터 그림 6.1 트랜지스터 회로기호

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실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 1 -

실험 6 트랜지스터 특성 실험

61 실험목

트랜지스터의 기본 인 동작원리를 이해한다

트랜지스터의 3가지 동작모드를 이해한다

트랜지스터 기본회로의 동작특성을 해석한다

62 실험이론

621 트랜지스터(transistor)

EN형 P형N P N

N형C

B

EP형 N형P N P

P형C

B

IB

IC

IE

B

C

E

IB

IC

IE

B

C

E

(a) 트랜지스터 (b) npn 트랜지스터 (c) pnp 트랜지스터

그림 61 트랜지스터 회로기호

이론과 함께하는 전자회로실험

- 2 -

트랜지스터는 그림 61과 같이 n형 p형 n형 반도체를 서로 합시

켜 만든 npn 트랜지스터와 p형 n형 p형 반도체를 서로 합시켜 만

든 pnp 트랜지스터의 2가지 종류가 있다 트랜지스터는 그림 61에서

보는 바와 같이 3단자 소자(device)이다 베이스(base) 컬 터

(collector) 이미터(emitter)의 3단자로 구성되어 있으며 pnp 트랜지

스터에서는 n형 반도체가 베이스 단자가 되고 2개의 p형 반도체가 각

각 컬 터 단자와 이미터 단자가 된다 그리고 npn 트랜지스터에서는

p형 반도체가 베이스 단자가 되고 2개의 n형 반도체가 각각 컬 터

단자와 이미터 단자가 된다

트랜지스터의 가장 핵심 인 기능은 류증폭기(current

amplifier)로서의 기능이다 즉 미약한 입력신호 류를 증폭시켜 큰

출력신호 류가 되도록 하는 기능을 갖는 소자가 트랜지스터이다

트랜지스터를 이용하여 회로를 히 구성하면 베이스 류를 입력

류로 하고 컬 터 류를 출력 류로 할 때 이들 사이에는 류증폭

률 β의 계가 성립하게 된다

(61)

(62)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 3 -

622 트랜지스터 이미터 공통(common emitter) 회로

그림 62는 트랜지스터의 기본 인 동작 특성을 확인하기 한 트랜

지스터 회로이다 베이스를 입력단 컬 터를 출력단으로 하는 그림

62와 같은 트랜지스터 회로를 이미터 공통(common emitter CE) 회

로라고 한다 그림 62와 같은 트랜지스터 회로의 동작 특성을 해석하

기 해서 가장 요한 것은 입력 류인 베이스 류 IB 출력 류인

컬 터 류 IC와 입력 류와 출력 류의 비로 정의되는 류증폭률

β를 구하는 것이다

VBB

Ri

RC

VCC

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

그림 62 트랜지스터 이미터 공통 회로

베이스 류 IB는 베이스 단에 연결된 항 RB 양단에 걸린 압을

RB 항값으로 나 어 구한 것이고 컬 터 류 IC는 컬 터 단에 연결

된 항 RC 양단에 걸린 압을 RC 항값으로 나 어 구한 것이다

한 이들 류를 이용하여 류증폭률 β를 구하면 식 (65)와 같이 구

할 수 있다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 4 -

VBB

Ri

RC

VCC

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

그림 62 트랜지스터 이미터 공통 회로

(63)

(64)

(65)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 5 -

623 트랜지스터 동작 역

트랜지스터는 3가지 동작 역을 갖는다 차단동작 역(cutoff

region) 선형동작 역(linear region) 포화동작 역(saturation

region)이 트랜지스터의 3가지 동작 역이다 그림 62의 트랜지스터

회로에서 식 (61)과 같이 입력 류인 베이스 류 IB에 트랜지스터의

정격 류증폭률 β를 곱한 류값이 출력 류인 컬 터 류 IC가

되는 계를 만족할 때 이를 트랜지스터의 선형동작 역이라고 한다

이는 트랜지스터가 류증폭기로써 정상 으로 동작하고 있는 동작

역이다

이에 비해 그림 62의 트랜지스터 회로에서 컬 터 류 IC가 베이스

류 IB에 트랜지스터의 정격 류증폭률 β를 곱한 류값보다

게 흐르는 경우를 포화동작 역이라고 한다 이는 류증폭기로써

동작하기 한 컬 터 류보다 은 류가 흐른다는 의미이다 이

와 같이 트랜지스터가 포화동작 역에서 동작하게 되는 주요한 이유는

베이스 류가 무 크거나 컬 터 류가 회로 조건에 의해 제한되

기 때문이다 트랜지스터 회로에서 물리 으로 흐를 수 있는 컬 터

류의 최 값이 제한되므로 이 이상의 컬 터 류는 흐를 수 없다 따

라서 입력 베이스 류에 류증폭률을 곱한 류값이 트랜지스터 회로

의 물리 인 컬 터 류의 최 값보다 커지면 부득이 포화동작 역이

되어 컬 터 류는 가능한 최 류값으로 제한되는 것이다

한 입력 베이스 류가 인가되지 않는 경우는 당연히 출력 컬

터 류도 흐르지 않게 되는데 이와 같은 동작 역을 차단동작 역이

라고 한다 차단동작 역은 입력 류가 주어지지 않아 출력 류도 흐

르지 않고 트랜지스터가 끊어진 개방상태로 있는 동작 역이다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 6 -

① 선형동작 역

본 교재에서는 트랜지스터 자체의 고유한 류증폭률 β와 구분하

기 해 트랜지스터 회로(circuit)의 류증폭률이라는 의미에서 βcct

라 표시하기로 한다

그림 62의 트랜지스터 회로를 블록 다이어그램(block diagram)으로

나타내면 그림 63과 같다 트랜지스터 회로를 입력 출력 그리고 트랜

지스터 회로의 류증폭률로 표시한 것이다 선형동작 역이란 식

(66)과 같이 트랜지스터 회로의 류증폭률 βcct가 트랜지스터 자체

의 류증폭률 β와 동일한 동작 역이다 이미 설명한 바와 같이 선

형동작 역은 트랜지스터 회로가 류증폭기로 동작하는 동작 역이

며 트랜지스터를 아날로그 회로에서 응용하기 해 가장 요한 동작

역이다

Tr회로의 전류증폭률 cct베이스전류 IB

INPUT컬렉터전류 IC

OUTPUT

그림 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 블록 다이어그램

단 회로 전체의전류증폭률 소자 자체의전류증폭률

(66)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 7 -

② 포화동작 역

트랜지스터의 포화동작 역은 그림 62와 같은 트랜지스터 회로에서

베이스 류와 컬 터 류의 비로 정의되는 트랜지스터 회로의 류증

폭률 βcct가 트랜지스터 소자 자체의 정격 류증폭률 β보다 작은 경우

이다 를 들어 트랜지스터 소자 자체의 정격 류증폭률 β는 100

배인데 실제 트랜지스터 회로의 류증폭률 βcct는 이보다 작은 50

배라면 이는 트랜지스터가 포화동작 역에서 동작하고 있다는 의미

이다

포화동작 역에서의 트랜지스터 회로는 류증폭기로서의 의미는 상

실된다 왜냐히면 입력 베이스 류가 일정한 비율로 증폭되어 출력 컬

터 류가 된다는 계가 성립하지 않기 때문이다 포화동작 역에서

는 입력 베이스 류의 변화와는 무 하게 출력 컬 터 류가 회로 조

건에 의해 결정되는 컬 터 류의 최 값으로 제한되어 동일한 출력

컬 터 류가 된다 따라서 포화동작 역은 트랜지스터에 최 컬

터 류가 흐르고 트랜지스터가 포화되었다는 정보만 의미가 있게

된다 이는 디지털 소자의 lsquo1rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoONrsquo과 같은 의미를

가지게 되는 것이다

단 회로 전체의전류증폭률 소자 자체의전류증폭률

(67)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

③ 차단동작 역

그림 62의 트랜지스터 회로에서 입력 베이스 류가 흐르지 않는 경

우는 출력 컬 터 류도 흐르지 않게 된다 이를 차단동작 역이라 한

다 차단동작 역은 트랜지스터에 입력 베이스 류도 출력 컬 터

류도 흐르지 않고 트랜지스터가 동작하지 않는다는 정보만 의미가

있게 된다 이는 디지털 소자의 lsquo0rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoOFFrsquo와 같은

의미를 가지게 되는 것이다

(68)

트랜지스터의 포화동작 역과 차단동작 역은 바로 디지털 소자

와 스 칭 소자의 핵심 인 개념이 된다 따라서 트랜지스터의 3가지

동작 역 포화동작 역과 차단동작 역을 이용하여 트랜지스터를

디지털 소자나 스 칭 소자로 이용하게 된다 트랜지스터의 3가지 동

작 역 선형동작 역은 트랜지스터를 아날로그 소자로 이용할

수 있는 동작 역이고 포화동작 역과 차단동작 역은 트랜지스터

를 디지털 소자나 스 칭 소자로 이용할 수 있는 동작 역이다 이

와 같이 트랜지스터는 자회로와 디지털회로 등에서 매우 핵심 인

역할을 하는 회로 소자이다

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 9 -

624 트랜지스터 이미터 공통 회로 해석

트랜지스터 이미터 공통 회로의 동작을 이해하기 해 그림 64와

같이 회로 상수들이 주어진 트랜지스터 회로의 동작을 해석한다 트랜

지스터 회로의 해석을 해 필요한 값들을 우선 가정한다 일반 으로

트랜지스터가 도통(ON) 상태일 때 베이스와 이미터 사이의 도통 압

VBE(on)은 약 07V정도이고 트랜지스터가 포화동작 역인 경우 컬 터

와 이미터 사이의 포화 압 VCE(sat)는 약 02V정도이다

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 해석을 조 간단하게 하기 하여

VCE(sat)를 0V로 가정하여 VBE(on)=07 VCE(sat)=0V로 가정한다 한 트랜

지스터 소자의 정격 류증폭률은 β=100으로 가정한다

그림 64 트랜지스터 회로의 동작을 해석하기 해 우선 컬 터 류

의 최 값 IC(max)를 계산한다 IC(max)는 식 (69)와 같이 구할 수 있다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

max max

(69)

IC(max)를 계산했으므로 그림 64의 트랜지스터 회로가 선형동작 역

에서 동작하기 한 베이스 류의 최 값 IB(max)를 식 (610)과 같이

계산할 수 있다

max max

(610)

식 (610)의 결과에서 베이스 류가 100μA이하인 경우는 선형동작

역 베이스 류가 100μA를 과하면 포화동작 역이 되는 것을 알 수

있다 따라서 식 (610)의 결과를 이용하여 베이스 류 IB에 따른 동작

역을 식 (611)과 같이 나타낼 수 있다

인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(611)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 11 -

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 동작 역을 베이스단의 입력 압 VBB

를 기 으로 정리하기 해 우선 식 (63)을 VBB를 기 으로 정리하면

식 (612)와 같다 한 트랜지스터가 선형동작 역이기 한 베이스단

의 입력 압의 최 값 VBB(max)를 구하면 식 (613)과 같다

sdot (612)

max sdotmax

sdot

(613)

le 인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 le rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(614)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

입력 압이 식 (614)에서 선형동작 역 범 내의 값인 VBB=67V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot

sdot

(615)

입력 압이 식 (614)에서 포화동작 역 범 내의 값인 VBB=132V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot max

따라서 max

sdot

(616)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 13 -

63 사용부품

부 품 규격 수량

트랜지스터 npn 트랜지스터 1개 (2SC1815)

항 15kΩ 100kΩ 각 1개

10kΩ 가변 항 1개

64 실험방법

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

A단자

B단자C단자

그림 65 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 65의 트랜지스터 회로에서 사용하는 npn 트랜지스터

(2SC1815)의 베이스(base) 컬 터(collector) 이미터(emitter) 단자를

데이터 시트에서 확인하여라

983759 베이스 항 RB 컬 터 항 RC로 사용할 항들의 항값을 디지

털 멀티미터로 측정하여 표 61에 기록하여라

983760 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 구성하여라

회로 구성시 트랜지스터의 베이스 컬 터 이미터 단자 연결에 주

의하여라 그림 66(a)의 왼쪽 그림과 같이 트랜지스터의 3단자를

트랜지스터 회로기호와 같은 모양으로 임의로 휘어서 드보

드에 꽂지 말고 그림 66(a)의 오른쪽 그림과 트랜지스터를

드보드에 그 로 꽂은 후 회로 결선시 베이스 컬 터 이미터

단자를 찾아 정확히 결선하여라

그림 66(b)와 같이 3단자 소자인 10kΩ 가변 항 Ri의 양쪽 고정단

자 즉 A단자와 B단자는 각각 지선(GND)과 VCC(+15V)에 연결

하고 가운데 가변단자 즉 C단자는 베이스 항 RB와 연결하여라

VCC가 정확히 DC +15V가 되도록 직류 원공 기의 출력 압을

조정하여라

X OX O A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

(a) 트랜지스터 결선방법 (b) 가변 항 결선방법

그림 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 주요 결선방법

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 2 -

트랜지스터는 그림 61과 같이 n형 p형 n형 반도체를 서로 합시

켜 만든 npn 트랜지스터와 p형 n형 p형 반도체를 서로 합시켜 만

든 pnp 트랜지스터의 2가지 종류가 있다 트랜지스터는 그림 61에서

보는 바와 같이 3단자 소자(device)이다 베이스(base) 컬 터

(collector) 이미터(emitter)의 3단자로 구성되어 있으며 pnp 트랜지

스터에서는 n형 반도체가 베이스 단자가 되고 2개의 p형 반도체가 각

각 컬 터 단자와 이미터 단자가 된다 그리고 npn 트랜지스터에서는

p형 반도체가 베이스 단자가 되고 2개의 n형 반도체가 각각 컬 터

단자와 이미터 단자가 된다

트랜지스터의 가장 핵심 인 기능은 류증폭기(current

amplifier)로서의 기능이다 즉 미약한 입력신호 류를 증폭시켜 큰

출력신호 류가 되도록 하는 기능을 갖는 소자가 트랜지스터이다

트랜지스터를 이용하여 회로를 히 구성하면 베이스 류를 입력

류로 하고 컬 터 류를 출력 류로 할 때 이들 사이에는 류증폭

률 β의 계가 성립하게 된다

(61)

(62)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 3 -

622 트랜지스터 이미터 공통(common emitter) 회로

그림 62는 트랜지스터의 기본 인 동작 특성을 확인하기 한 트랜

지스터 회로이다 베이스를 입력단 컬 터를 출력단으로 하는 그림

62와 같은 트랜지스터 회로를 이미터 공통(common emitter CE) 회

로라고 한다 그림 62와 같은 트랜지스터 회로의 동작 특성을 해석하

기 해서 가장 요한 것은 입력 류인 베이스 류 IB 출력 류인

컬 터 류 IC와 입력 류와 출력 류의 비로 정의되는 류증폭률

β를 구하는 것이다

VBB

Ri

RC

VCC

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

그림 62 트랜지스터 이미터 공통 회로

베이스 류 IB는 베이스 단에 연결된 항 RB 양단에 걸린 압을

RB 항값으로 나 어 구한 것이고 컬 터 류 IC는 컬 터 단에 연결

된 항 RC 양단에 걸린 압을 RC 항값으로 나 어 구한 것이다

한 이들 류를 이용하여 류증폭률 β를 구하면 식 (65)와 같이 구

할 수 있다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 4 -

VBB

Ri

RC

VCC

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

그림 62 트랜지스터 이미터 공통 회로

(63)

(64)

(65)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 5 -

623 트랜지스터 동작 역

트랜지스터는 3가지 동작 역을 갖는다 차단동작 역(cutoff

region) 선형동작 역(linear region) 포화동작 역(saturation

region)이 트랜지스터의 3가지 동작 역이다 그림 62의 트랜지스터

회로에서 식 (61)과 같이 입력 류인 베이스 류 IB에 트랜지스터의

정격 류증폭률 β를 곱한 류값이 출력 류인 컬 터 류 IC가

되는 계를 만족할 때 이를 트랜지스터의 선형동작 역이라고 한다

이는 트랜지스터가 류증폭기로써 정상 으로 동작하고 있는 동작

역이다

이에 비해 그림 62의 트랜지스터 회로에서 컬 터 류 IC가 베이스

류 IB에 트랜지스터의 정격 류증폭률 β를 곱한 류값보다

게 흐르는 경우를 포화동작 역이라고 한다 이는 류증폭기로써

동작하기 한 컬 터 류보다 은 류가 흐른다는 의미이다 이

와 같이 트랜지스터가 포화동작 역에서 동작하게 되는 주요한 이유는

베이스 류가 무 크거나 컬 터 류가 회로 조건에 의해 제한되

기 때문이다 트랜지스터 회로에서 물리 으로 흐를 수 있는 컬 터

류의 최 값이 제한되므로 이 이상의 컬 터 류는 흐를 수 없다 따

라서 입력 베이스 류에 류증폭률을 곱한 류값이 트랜지스터 회로

의 물리 인 컬 터 류의 최 값보다 커지면 부득이 포화동작 역이

되어 컬 터 류는 가능한 최 류값으로 제한되는 것이다

한 입력 베이스 류가 인가되지 않는 경우는 당연히 출력 컬

터 류도 흐르지 않게 되는데 이와 같은 동작 역을 차단동작 역이

라고 한다 차단동작 역은 입력 류가 주어지지 않아 출력 류도 흐

르지 않고 트랜지스터가 끊어진 개방상태로 있는 동작 역이다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 6 -

① 선형동작 역

본 교재에서는 트랜지스터 자체의 고유한 류증폭률 β와 구분하

기 해 트랜지스터 회로(circuit)의 류증폭률이라는 의미에서 βcct

라 표시하기로 한다

그림 62의 트랜지스터 회로를 블록 다이어그램(block diagram)으로

나타내면 그림 63과 같다 트랜지스터 회로를 입력 출력 그리고 트랜

지스터 회로의 류증폭률로 표시한 것이다 선형동작 역이란 식

(66)과 같이 트랜지스터 회로의 류증폭률 βcct가 트랜지스터 자체

의 류증폭률 β와 동일한 동작 역이다 이미 설명한 바와 같이 선

형동작 역은 트랜지스터 회로가 류증폭기로 동작하는 동작 역이

며 트랜지스터를 아날로그 회로에서 응용하기 해 가장 요한 동작

역이다

Tr회로의 전류증폭률 cct베이스전류 IB

INPUT컬렉터전류 IC

OUTPUT

그림 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 블록 다이어그램

단 회로 전체의전류증폭률 소자 자체의전류증폭률

(66)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 7 -

② 포화동작 역

트랜지스터의 포화동작 역은 그림 62와 같은 트랜지스터 회로에서

베이스 류와 컬 터 류의 비로 정의되는 트랜지스터 회로의 류증

폭률 βcct가 트랜지스터 소자 자체의 정격 류증폭률 β보다 작은 경우

이다 를 들어 트랜지스터 소자 자체의 정격 류증폭률 β는 100

배인데 실제 트랜지스터 회로의 류증폭률 βcct는 이보다 작은 50

배라면 이는 트랜지스터가 포화동작 역에서 동작하고 있다는 의미

이다

포화동작 역에서의 트랜지스터 회로는 류증폭기로서의 의미는 상

실된다 왜냐히면 입력 베이스 류가 일정한 비율로 증폭되어 출력 컬

터 류가 된다는 계가 성립하지 않기 때문이다 포화동작 역에서

는 입력 베이스 류의 변화와는 무 하게 출력 컬 터 류가 회로 조

건에 의해 결정되는 컬 터 류의 최 값으로 제한되어 동일한 출력

컬 터 류가 된다 따라서 포화동작 역은 트랜지스터에 최 컬

터 류가 흐르고 트랜지스터가 포화되었다는 정보만 의미가 있게

된다 이는 디지털 소자의 lsquo1rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoONrsquo과 같은 의미를

가지게 되는 것이다

단 회로 전체의전류증폭률 소자 자체의전류증폭률

(67)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

③ 차단동작 역

그림 62의 트랜지스터 회로에서 입력 베이스 류가 흐르지 않는 경

우는 출력 컬 터 류도 흐르지 않게 된다 이를 차단동작 역이라 한

다 차단동작 역은 트랜지스터에 입력 베이스 류도 출력 컬 터

류도 흐르지 않고 트랜지스터가 동작하지 않는다는 정보만 의미가

있게 된다 이는 디지털 소자의 lsquo0rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoOFFrsquo와 같은

의미를 가지게 되는 것이다

(68)

트랜지스터의 포화동작 역과 차단동작 역은 바로 디지털 소자

와 스 칭 소자의 핵심 인 개념이 된다 따라서 트랜지스터의 3가지

동작 역 포화동작 역과 차단동작 역을 이용하여 트랜지스터를

디지털 소자나 스 칭 소자로 이용하게 된다 트랜지스터의 3가지 동

작 역 선형동작 역은 트랜지스터를 아날로그 소자로 이용할

수 있는 동작 역이고 포화동작 역과 차단동작 역은 트랜지스터

를 디지털 소자나 스 칭 소자로 이용할 수 있는 동작 역이다 이

와 같이 트랜지스터는 자회로와 디지털회로 등에서 매우 핵심 인

역할을 하는 회로 소자이다

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 9 -

624 트랜지스터 이미터 공통 회로 해석

트랜지스터 이미터 공통 회로의 동작을 이해하기 해 그림 64와

같이 회로 상수들이 주어진 트랜지스터 회로의 동작을 해석한다 트랜

지스터 회로의 해석을 해 필요한 값들을 우선 가정한다 일반 으로

트랜지스터가 도통(ON) 상태일 때 베이스와 이미터 사이의 도통 압

VBE(on)은 약 07V정도이고 트랜지스터가 포화동작 역인 경우 컬 터

와 이미터 사이의 포화 압 VCE(sat)는 약 02V정도이다

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 해석을 조 간단하게 하기 하여

VCE(sat)를 0V로 가정하여 VBE(on)=07 VCE(sat)=0V로 가정한다 한 트랜

지스터 소자의 정격 류증폭률은 β=100으로 가정한다

그림 64 트랜지스터 회로의 동작을 해석하기 해 우선 컬 터 류

의 최 값 IC(max)를 계산한다 IC(max)는 식 (69)와 같이 구할 수 있다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

max max

(69)

IC(max)를 계산했으므로 그림 64의 트랜지스터 회로가 선형동작 역

에서 동작하기 한 베이스 류의 최 값 IB(max)를 식 (610)과 같이

계산할 수 있다

max max

(610)

식 (610)의 결과에서 베이스 류가 100μA이하인 경우는 선형동작

역 베이스 류가 100μA를 과하면 포화동작 역이 되는 것을 알 수

있다 따라서 식 (610)의 결과를 이용하여 베이스 류 IB에 따른 동작

역을 식 (611)과 같이 나타낼 수 있다

인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(611)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 11 -

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 동작 역을 베이스단의 입력 압 VBB

를 기 으로 정리하기 해 우선 식 (63)을 VBB를 기 으로 정리하면

식 (612)와 같다 한 트랜지스터가 선형동작 역이기 한 베이스단

의 입력 압의 최 값 VBB(max)를 구하면 식 (613)과 같다

sdot (612)

max sdotmax

sdot

(613)

le 인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 le rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(614)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

입력 압이 식 (614)에서 선형동작 역 범 내의 값인 VBB=67V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot

sdot

(615)

입력 압이 식 (614)에서 포화동작 역 범 내의 값인 VBB=132V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot max

따라서 max

sdot

(616)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 13 -

63 사용부품

부 품 규격 수량

트랜지스터 npn 트랜지스터 1개 (2SC1815)

항 15kΩ 100kΩ 각 1개

10kΩ 가변 항 1개

64 실험방법

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

A단자

B단자C단자

그림 65 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 65의 트랜지스터 회로에서 사용하는 npn 트랜지스터

(2SC1815)의 베이스(base) 컬 터(collector) 이미터(emitter) 단자를

데이터 시트에서 확인하여라

983759 베이스 항 RB 컬 터 항 RC로 사용할 항들의 항값을 디지

털 멀티미터로 측정하여 표 61에 기록하여라

983760 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 구성하여라

회로 구성시 트랜지스터의 베이스 컬 터 이미터 단자 연결에 주

의하여라 그림 66(a)의 왼쪽 그림과 같이 트랜지스터의 3단자를

트랜지스터 회로기호와 같은 모양으로 임의로 휘어서 드보

드에 꽂지 말고 그림 66(a)의 오른쪽 그림과 트랜지스터를

드보드에 그 로 꽂은 후 회로 결선시 베이스 컬 터 이미터

단자를 찾아 정확히 결선하여라

그림 66(b)와 같이 3단자 소자인 10kΩ 가변 항 Ri의 양쪽 고정단

자 즉 A단자와 B단자는 각각 지선(GND)과 VCC(+15V)에 연결

하고 가운데 가변단자 즉 C단자는 베이스 항 RB와 연결하여라

VCC가 정확히 DC +15V가 되도록 직류 원공 기의 출력 압을

조정하여라

X OX O A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

(a) 트랜지스터 결선방법 (b) 가변 항 결선방법

그림 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 주요 결선방법

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 3 -

622 트랜지스터 이미터 공통(common emitter) 회로

그림 62는 트랜지스터의 기본 인 동작 특성을 확인하기 한 트랜

지스터 회로이다 베이스를 입력단 컬 터를 출력단으로 하는 그림

62와 같은 트랜지스터 회로를 이미터 공통(common emitter CE) 회

로라고 한다 그림 62와 같은 트랜지스터 회로의 동작 특성을 해석하

기 해서 가장 요한 것은 입력 류인 베이스 류 IB 출력 류인

컬 터 류 IC와 입력 류와 출력 류의 비로 정의되는 류증폭률

β를 구하는 것이다

VBB

Ri

RC

VCC

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

그림 62 트랜지스터 이미터 공통 회로

베이스 류 IB는 베이스 단에 연결된 항 RB 양단에 걸린 압을

RB 항값으로 나 어 구한 것이고 컬 터 류 IC는 컬 터 단에 연결

된 항 RC 양단에 걸린 압을 RC 항값으로 나 어 구한 것이다

한 이들 류를 이용하여 류증폭률 β를 구하면 식 (65)와 같이 구

할 수 있다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 4 -

VBB

Ri

RC

VCC

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

그림 62 트랜지스터 이미터 공통 회로

(63)

(64)

(65)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 5 -

623 트랜지스터 동작 역

트랜지스터는 3가지 동작 역을 갖는다 차단동작 역(cutoff

region) 선형동작 역(linear region) 포화동작 역(saturation

region)이 트랜지스터의 3가지 동작 역이다 그림 62의 트랜지스터

회로에서 식 (61)과 같이 입력 류인 베이스 류 IB에 트랜지스터의

정격 류증폭률 β를 곱한 류값이 출력 류인 컬 터 류 IC가

되는 계를 만족할 때 이를 트랜지스터의 선형동작 역이라고 한다

이는 트랜지스터가 류증폭기로써 정상 으로 동작하고 있는 동작

역이다

이에 비해 그림 62의 트랜지스터 회로에서 컬 터 류 IC가 베이스

류 IB에 트랜지스터의 정격 류증폭률 β를 곱한 류값보다

게 흐르는 경우를 포화동작 역이라고 한다 이는 류증폭기로써

동작하기 한 컬 터 류보다 은 류가 흐른다는 의미이다 이

와 같이 트랜지스터가 포화동작 역에서 동작하게 되는 주요한 이유는

베이스 류가 무 크거나 컬 터 류가 회로 조건에 의해 제한되

기 때문이다 트랜지스터 회로에서 물리 으로 흐를 수 있는 컬 터

류의 최 값이 제한되므로 이 이상의 컬 터 류는 흐를 수 없다 따

라서 입력 베이스 류에 류증폭률을 곱한 류값이 트랜지스터 회로

의 물리 인 컬 터 류의 최 값보다 커지면 부득이 포화동작 역이

되어 컬 터 류는 가능한 최 류값으로 제한되는 것이다

한 입력 베이스 류가 인가되지 않는 경우는 당연히 출력 컬

터 류도 흐르지 않게 되는데 이와 같은 동작 역을 차단동작 역이

라고 한다 차단동작 역은 입력 류가 주어지지 않아 출력 류도 흐

르지 않고 트랜지스터가 끊어진 개방상태로 있는 동작 역이다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 6 -

① 선형동작 역

본 교재에서는 트랜지스터 자체의 고유한 류증폭률 β와 구분하

기 해 트랜지스터 회로(circuit)의 류증폭률이라는 의미에서 βcct

라 표시하기로 한다

그림 62의 트랜지스터 회로를 블록 다이어그램(block diagram)으로

나타내면 그림 63과 같다 트랜지스터 회로를 입력 출력 그리고 트랜

지스터 회로의 류증폭률로 표시한 것이다 선형동작 역이란 식

(66)과 같이 트랜지스터 회로의 류증폭률 βcct가 트랜지스터 자체

의 류증폭률 β와 동일한 동작 역이다 이미 설명한 바와 같이 선

형동작 역은 트랜지스터 회로가 류증폭기로 동작하는 동작 역이

며 트랜지스터를 아날로그 회로에서 응용하기 해 가장 요한 동작

역이다

Tr회로의 전류증폭률 cct베이스전류 IB

INPUT컬렉터전류 IC

OUTPUT

그림 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 블록 다이어그램

단 회로 전체의전류증폭률 소자 자체의전류증폭률

(66)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 7 -

② 포화동작 역

트랜지스터의 포화동작 역은 그림 62와 같은 트랜지스터 회로에서

베이스 류와 컬 터 류의 비로 정의되는 트랜지스터 회로의 류증

폭률 βcct가 트랜지스터 소자 자체의 정격 류증폭률 β보다 작은 경우

이다 를 들어 트랜지스터 소자 자체의 정격 류증폭률 β는 100

배인데 실제 트랜지스터 회로의 류증폭률 βcct는 이보다 작은 50

배라면 이는 트랜지스터가 포화동작 역에서 동작하고 있다는 의미

이다

포화동작 역에서의 트랜지스터 회로는 류증폭기로서의 의미는 상

실된다 왜냐히면 입력 베이스 류가 일정한 비율로 증폭되어 출력 컬

터 류가 된다는 계가 성립하지 않기 때문이다 포화동작 역에서

는 입력 베이스 류의 변화와는 무 하게 출력 컬 터 류가 회로 조

건에 의해 결정되는 컬 터 류의 최 값으로 제한되어 동일한 출력

컬 터 류가 된다 따라서 포화동작 역은 트랜지스터에 최 컬

터 류가 흐르고 트랜지스터가 포화되었다는 정보만 의미가 있게

된다 이는 디지털 소자의 lsquo1rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoONrsquo과 같은 의미를

가지게 되는 것이다

단 회로 전체의전류증폭률 소자 자체의전류증폭률

(67)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

③ 차단동작 역

그림 62의 트랜지스터 회로에서 입력 베이스 류가 흐르지 않는 경

우는 출력 컬 터 류도 흐르지 않게 된다 이를 차단동작 역이라 한

다 차단동작 역은 트랜지스터에 입력 베이스 류도 출력 컬 터

류도 흐르지 않고 트랜지스터가 동작하지 않는다는 정보만 의미가

있게 된다 이는 디지털 소자의 lsquo0rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoOFFrsquo와 같은

의미를 가지게 되는 것이다

(68)

트랜지스터의 포화동작 역과 차단동작 역은 바로 디지털 소자

와 스 칭 소자의 핵심 인 개념이 된다 따라서 트랜지스터의 3가지

동작 역 포화동작 역과 차단동작 역을 이용하여 트랜지스터를

디지털 소자나 스 칭 소자로 이용하게 된다 트랜지스터의 3가지 동

작 역 선형동작 역은 트랜지스터를 아날로그 소자로 이용할

수 있는 동작 역이고 포화동작 역과 차단동작 역은 트랜지스터

를 디지털 소자나 스 칭 소자로 이용할 수 있는 동작 역이다 이

와 같이 트랜지스터는 자회로와 디지털회로 등에서 매우 핵심 인

역할을 하는 회로 소자이다

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 9 -

624 트랜지스터 이미터 공통 회로 해석

트랜지스터 이미터 공통 회로의 동작을 이해하기 해 그림 64와

같이 회로 상수들이 주어진 트랜지스터 회로의 동작을 해석한다 트랜

지스터 회로의 해석을 해 필요한 값들을 우선 가정한다 일반 으로

트랜지스터가 도통(ON) 상태일 때 베이스와 이미터 사이의 도통 압

VBE(on)은 약 07V정도이고 트랜지스터가 포화동작 역인 경우 컬 터

와 이미터 사이의 포화 압 VCE(sat)는 약 02V정도이다

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 해석을 조 간단하게 하기 하여

VCE(sat)를 0V로 가정하여 VBE(on)=07 VCE(sat)=0V로 가정한다 한 트랜

지스터 소자의 정격 류증폭률은 β=100으로 가정한다

그림 64 트랜지스터 회로의 동작을 해석하기 해 우선 컬 터 류

의 최 값 IC(max)를 계산한다 IC(max)는 식 (69)와 같이 구할 수 있다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

max max

(69)

IC(max)를 계산했으므로 그림 64의 트랜지스터 회로가 선형동작 역

에서 동작하기 한 베이스 류의 최 값 IB(max)를 식 (610)과 같이

계산할 수 있다

max max

(610)

식 (610)의 결과에서 베이스 류가 100μA이하인 경우는 선형동작

역 베이스 류가 100μA를 과하면 포화동작 역이 되는 것을 알 수

있다 따라서 식 (610)의 결과를 이용하여 베이스 류 IB에 따른 동작

역을 식 (611)과 같이 나타낼 수 있다

인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(611)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 11 -

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 동작 역을 베이스단의 입력 압 VBB

를 기 으로 정리하기 해 우선 식 (63)을 VBB를 기 으로 정리하면

식 (612)와 같다 한 트랜지스터가 선형동작 역이기 한 베이스단

의 입력 압의 최 값 VBB(max)를 구하면 식 (613)과 같다

sdot (612)

max sdotmax

sdot

(613)

le 인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 le rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(614)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

입력 압이 식 (614)에서 선형동작 역 범 내의 값인 VBB=67V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot

sdot

(615)

입력 압이 식 (614)에서 포화동작 역 범 내의 값인 VBB=132V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot max

따라서 max

sdot

(616)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 13 -

63 사용부품

부 품 규격 수량

트랜지스터 npn 트랜지스터 1개 (2SC1815)

항 15kΩ 100kΩ 각 1개

10kΩ 가변 항 1개

64 실험방법

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

A단자

B단자C단자

그림 65 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 65의 트랜지스터 회로에서 사용하는 npn 트랜지스터

(2SC1815)의 베이스(base) 컬 터(collector) 이미터(emitter) 단자를

데이터 시트에서 확인하여라

983759 베이스 항 RB 컬 터 항 RC로 사용할 항들의 항값을 디지

털 멀티미터로 측정하여 표 61에 기록하여라

983760 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 구성하여라

회로 구성시 트랜지스터의 베이스 컬 터 이미터 단자 연결에 주

의하여라 그림 66(a)의 왼쪽 그림과 같이 트랜지스터의 3단자를

트랜지스터 회로기호와 같은 모양으로 임의로 휘어서 드보

드에 꽂지 말고 그림 66(a)의 오른쪽 그림과 트랜지스터를

드보드에 그 로 꽂은 후 회로 결선시 베이스 컬 터 이미터

단자를 찾아 정확히 결선하여라

그림 66(b)와 같이 3단자 소자인 10kΩ 가변 항 Ri의 양쪽 고정단

자 즉 A단자와 B단자는 각각 지선(GND)과 VCC(+15V)에 연결

하고 가운데 가변단자 즉 C단자는 베이스 항 RB와 연결하여라

VCC가 정확히 DC +15V가 되도록 직류 원공 기의 출력 압을

조정하여라

X OX O A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

(a) 트랜지스터 결선방법 (b) 가변 항 결선방법

그림 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 주요 결선방법

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 4 -

VBB

Ri

RC

VCC

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

그림 62 트랜지스터 이미터 공통 회로

(63)

(64)

(65)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 5 -

623 트랜지스터 동작 역

트랜지스터는 3가지 동작 역을 갖는다 차단동작 역(cutoff

region) 선형동작 역(linear region) 포화동작 역(saturation

region)이 트랜지스터의 3가지 동작 역이다 그림 62의 트랜지스터

회로에서 식 (61)과 같이 입력 류인 베이스 류 IB에 트랜지스터의

정격 류증폭률 β를 곱한 류값이 출력 류인 컬 터 류 IC가

되는 계를 만족할 때 이를 트랜지스터의 선형동작 역이라고 한다

이는 트랜지스터가 류증폭기로써 정상 으로 동작하고 있는 동작

역이다

이에 비해 그림 62의 트랜지스터 회로에서 컬 터 류 IC가 베이스

류 IB에 트랜지스터의 정격 류증폭률 β를 곱한 류값보다

게 흐르는 경우를 포화동작 역이라고 한다 이는 류증폭기로써

동작하기 한 컬 터 류보다 은 류가 흐른다는 의미이다 이

와 같이 트랜지스터가 포화동작 역에서 동작하게 되는 주요한 이유는

베이스 류가 무 크거나 컬 터 류가 회로 조건에 의해 제한되

기 때문이다 트랜지스터 회로에서 물리 으로 흐를 수 있는 컬 터

류의 최 값이 제한되므로 이 이상의 컬 터 류는 흐를 수 없다 따

라서 입력 베이스 류에 류증폭률을 곱한 류값이 트랜지스터 회로

의 물리 인 컬 터 류의 최 값보다 커지면 부득이 포화동작 역이

되어 컬 터 류는 가능한 최 류값으로 제한되는 것이다

한 입력 베이스 류가 인가되지 않는 경우는 당연히 출력 컬

터 류도 흐르지 않게 되는데 이와 같은 동작 역을 차단동작 역이

라고 한다 차단동작 역은 입력 류가 주어지지 않아 출력 류도 흐

르지 않고 트랜지스터가 끊어진 개방상태로 있는 동작 역이다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 6 -

① 선형동작 역

본 교재에서는 트랜지스터 자체의 고유한 류증폭률 β와 구분하

기 해 트랜지스터 회로(circuit)의 류증폭률이라는 의미에서 βcct

라 표시하기로 한다

그림 62의 트랜지스터 회로를 블록 다이어그램(block diagram)으로

나타내면 그림 63과 같다 트랜지스터 회로를 입력 출력 그리고 트랜

지스터 회로의 류증폭률로 표시한 것이다 선형동작 역이란 식

(66)과 같이 트랜지스터 회로의 류증폭률 βcct가 트랜지스터 자체

의 류증폭률 β와 동일한 동작 역이다 이미 설명한 바와 같이 선

형동작 역은 트랜지스터 회로가 류증폭기로 동작하는 동작 역이

며 트랜지스터를 아날로그 회로에서 응용하기 해 가장 요한 동작

역이다

Tr회로의 전류증폭률 cct베이스전류 IB

INPUT컬렉터전류 IC

OUTPUT

그림 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 블록 다이어그램

단 회로 전체의전류증폭률 소자 자체의전류증폭률

(66)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 7 -

② 포화동작 역

트랜지스터의 포화동작 역은 그림 62와 같은 트랜지스터 회로에서

베이스 류와 컬 터 류의 비로 정의되는 트랜지스터 회로의 류증

폭률 βcct가 트랜지스터 소자 자체의 정격 류증폭률 β보다 작은 경우

이다 를 들어 트랜지스터 소자 자체의 정격 류증폭률 β는 100

배인데 실제 트랜지스터 회로의 류증폭률 βcct는 이보다 작은 50

배라면 이는 트랜지스터가 포화동작 역에서 동작하고 있다는 의미

이다

포화동작 역에서의 트랜지스터 회로는 류증폭기로서의 의미는 상

실된다 왜냐히면 입력 베이스 류가 일정한 비율로 증폭되어 출력 컬

터 류가 된다는 계가 성립하지 않기 때문이다 포화동작 역에서

는 입력 베이스 류의 변화와는 무 하게 출력 컬 터 류가 회로 조

건에 의해 결정되는 컬 터 류의 최 값으로 제한되어 동일한 출력

컬 터 류가 된다 따라서 포화동작 역은 트랜지스터에 최 컬

터 류가 흐르고 트랜지스터가 포화되었다는 정보만 의미가 있게

된다 이는 디지털 소자의 lsquo1rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoONrsquo과 같은 의미를

가지게 되는 것이다

단 회로 전체의전류증폭률 소자 자체의전류증폭률

(67)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

③ 차단동작 역

그림 62의 트랜지스터 회로에서 입력 베이스 류가 흐르지 않는 경

우는 출력 컬 터 류도 흐르지 않게 된다 이를 차단동작 역이라 한

다 차단동작 역은 트랜지스터에 입력 베이스 류도 출력 컬 터

류도 흐르지 않고 트랜지스터가 동작하지 않는다는 정보만 의미가

있게 된다 이는 디지털 소자의 lsquo0rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoOFFrsquo와 같은

의미를 가지게 되는 것이다

(68)

트랜지스터의 포화동작 역과 차단동작 역은 바로 디지털 소자

와 스 칭 소자의 핵심 인 개념이 된다 따라서 트랜지스터의 3가지

동작 역 포화동작 역과 차단동작 역을 이용하여 트랜지스터를

디지털 소자나 스 칭 소자로 이용하게 된다 트랜지스터의 3가지 동

작 역 선형동작 역은 트랜지스터를 아날로그 소자로 이용할

수 있는 동작 역이고 포화동작 역과 차단동작 역은 트랜지스터

를 디지털 소자나 스 칭 소자로 이용할 수 있는 동작 역이다 이

와 같이 트랜지스터는 자회로와 디지털회로 등에서 매우 핵심 인

역할을 하는 회로 소자이다

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 9 -

624 트랜지스터 이미터 공통 회로 해석

트랜지스터 이미터 공통 회로의 동작을 이해하기 해 그림 64와

같이 회로 상수들이 주어진 트랜지스터 회로의 동작을 해석한다 트랜

지스터 회로의 해석을 해 필요한 값들을 우선 가정한다 일반 으로

트랜지스터가 도통(ON) 상태일 때 베이스와 이미터 사이의 도통 압

VBE(on)은 약 07V정도이고 트랜지스터가 포화동작 역인 경우 컬 터

와 이미터 사이의 포화 압 VCE(sat)는 약 02V정도이다

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 해석을 조 간단하게 하기 하여

VCE(sat)를 0V로 가정하여 VBE(on)=07 VCE(sat)=0V로 가정한다 한 트랜

지스터 소자의 정격 류증폭률은 β=100으로 가정한다

그림 64 트랜지스터 회로의 동작을 해석하기 해 우선 컬 터 류

의 최 값 IC(max)를 계산한다 IC(max)는 식 (69)와 같이 구할 수 있다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

max max

(69)

IC(max)를 계산했으므로 그림 64의 트랜지스터 회로가 선형동작 역

에서 동작하기 한 베이스 류의 최 값 IB(max)를 식 (610)과 같이

계산할 수 있다

max max

(610)

식 (610)의 결과에서 베이스 류가 100μA이하인 경우는 선형동작

역 베이스 류가 100μA를 과하면 포화동작 역이 되는 것을 알 수

있다 따라서 식 (610)의 결과를 이용하여 베이스 류 IB에 따른 동작

역을 식 (611)과 같이 나타낼 수 있다

인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(611)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 11 -

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 동작 역을 베이스단의 입력 압 VBB

를 기 으로 정리하기 해 우선 식 (63)을 VBB를 기 으로 정리하면

식 (612)와 같다 한 트랜지스터가 선형동작 역이기 한 베이스단

의 입력 압의 최 값 VBB(max)를 구하면 식 (613)과 같다

sdot (612)

max sdotmax

sdot

(613)

le 인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 le rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(614)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

입력 압이 식 (614)에서 선형동작 역 범 내의 값인 VBB=67V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot

sdot

(615)

입력 압이 식 (614)에서 포화동작 역 범 내의 값인 VBB=132V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot max

따라서 max

sdot

(616)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 13 -

63 사용부품

부 품 규격 수량

트랜지스터 npn 트랜지스터 1개 (2SC1815)

항 15kΩ 100kΩ 각 1개

10kΩ 가변 항 1개

64 실험방법

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

A단자

B단자C단자

그림 65 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 65의 트랜지스터 회로에서 사용하는 npn 트랜지스터

(2SC1815)의 베이스(base) 컬 터(collector) 이미터(emitter) 단자를

데이터 시트에서 확인하여라

983759 베이스 항 RB 컬 터 항 RC로 사용할 항들의 항값을 디지

털 멀티미터로 측정하여 표 61에 기록하여라

983760 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 구성하여라

회로 구성시 트랜지스터의 베이스 컬 터 이미터 단자 연결에 주

의하여라 그림 66(a)의 왼쪽 그림과 같이 트랜지스터의 3단자를

트랜지스터 회로기호와 같은 모양으로 임의로 휘어서 드보

드에 꽂지 말고 그림 66(a)의 오른쪽 그림과 트랜지스터를

드보드에 그 로 꽂은 후 회로 결선시 베이스 컬 터 이미터

단자를 찾아 정확히 결선하여라

그림 66(b)와 같이 3단자 소자인 10kΩ 가변 항 Ri의 양쪽 고정단

자 즉 A단자와 B단자는 각각 지선(GND)과 VCC(+15V)에 연결

하고 가운데 가변단자 즉 C단자는 베이스 항 RB와 연결하여라

VCC가 정확히 DC +15V가 되도록 직류 원공 기의 출력 압을

조정하여라

X OX O A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

(a) 트랜지스터 결선방법 (b) 가변 항 결선방법

그림 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 주요 결선방법

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 5 -

623 트랜지스터 동작 역

트랜지스터는 3가지 동작 역을 갖는다 차단동작 역(cutoff

region) 선형동작 역(linear region) 포화동작 역(saturation

region)이 트랜지스터의 3가지 동작 역이다 그림 62의 트랜지스터

회로에서 식 (61)과 같이 입력 류인 베이스 류 IB에 트랜지스터의

정격 류증폭률 β를 곱한 류값이 출력 류인 컬 터 류 IC가

되는 계를 만족할 때 이를 트랜지스터의 선형동작 역이라고 한다

이는 트랜지스터가 류증폭기로써 정상 으로 동작하고 있는 동작

역이다

이에 비해 그림 62의 트랜지스터 회로에서 컬 터 류 IC가 베이스

류 IB에 트랜지스터의 정격 류증폭률 β를 곱한 류값보다

게 흐르는 경우를 포화동작 역이라고 한다 이는 류증폭기로써

동작하기 한 컬 터 류보다 은 류가 흐른다는 의미이다 이

와 같이 트랜지스터가 포화동작 역에서 동작하게 되는 주요한 이유는

베이스 류가 무 크거나 컬 터 류가 회로 조건에 의해 제한되

기 때문이다 트랜지스터 회로에서 물리 으로 흐를 수 있는 컬 터

류의 최 값이 제한되므로 이 이상의 컬 터 류는 흐를 수 없다 따

라서 입력 베이스 류에 류증폭률을 곱한 류값이 트랜지스터 회로

의 물리 인 컬 터 류의 최 값보다 커지면 부득이 포화동작 역이

되어 컬 터 류는 가능한 최 류값으로 제한되는 것이다

한 입력 베이스 류가 인가되지 않는 경우는 당연히 출력 컬

터 류도 흐르지 않게 되는데 이와 같은 동작 역을 차단동작 역이

라고 한다 차단동작 역은 입력 류가 주어지지 않아 출력 류도 흐

르지 않고 트랜지스터가 끊어진 개방상태로 있는 동작 역이다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 6 -

① 선형동작 역

본 교재에서는 트랜지스터 자체의 고유한 류증폭률 β와 구분하

기 해 트랜지스터 회로(circuit)의 류증폭률이라는 의미에서 βcct

라 표시하기로 한다

그림 62의 트랜지스터 회로를 블록 다이어그램(block diagram)으로

나타내면 그림 63과 같다 트랜지스터 회로를 입력 출력 그리고 트랜

지스터 회로의 류증폭률로 표시한 것이다 선형동작 역이란 식

(66)과 같이 트랜지스터 회로의 류증폭률 βcct가 트랜지스터 자체

의 류증폭률 β와 동일한 동작 역이다 이미 설명한 바와 같이 선

형동작 역은 트랜지스터 회로가 류증폭기로 동작하는 동작 역이

며 트랜지스터를 아날로그 회로에서 응용하기 해 가장 요한 동작

역이다

Tr회로의 전류증폭률 cct베이스전류 IB

INPUT컬렉터전류 IC

OUTPUT

그림 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 블록 다이어그램

단 회로 전체의전류증폭률 소자 자체의전류증폭률

(66)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 7 -

② 포화동작 역

트랜지스터의 포화동작 역은 그림 62와 같은 트랜지스터 회로에서

베이스 류와 컬 터 류의 비로 정의되는 트랜지스터 회로의 류증

폭률 βcct가 트랜지스터 소자 자체의 정격 류증폭률 β보다 작은 경우

이다 를 들어 트랜지스터 소자 자체의 정격 류증폭률 β는 100

배인데 실제 트랜지스터 회로의 류증폭률 βcct는 이보다 작은 50

배라면 이는 트랜지스터가 포화동작 역에서 동작하고 있다는 의미

이다

포화동작 역에서의 트랜지스터 회로는 류증폭기로서의 의미는 상

실된다 왜냐히면 입력 베이스 류가 일정한 비율로 증폭되어 출력 컬

터 류가 된다는 계가 성립하지 않기 때문이다 포화동작 역에서

는 입력 베이스 류의 변화와는 무 하게 출력 컬 터 류가 회로 조

건에 의해 결정되는 컬 터 류의 최 값으로 제한되어 동일한 출력

컬 터 류가 된다 따라서 포화동작 역은 트랜지스터에 최 컬

터 류가 흐르고 트랜지스터가 포화되었다는 정보만 의미가 있게

된다 이는 디지털 소자의 lsquo1rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoONrsquo과 같은 의미를

가지게 되는 것이다

단 회로 전체의전류증폭률 소자 자체의전류증폭률

(67)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

③ 차단동작 역

그림 62의 트랜지스터 회로에서 입력 베이스 류가 흐르지 않는 경

우는 출력 컬 터 류도 흐르지 않게 된다 이를 차단동작 역이라 한

다 차단동작 역은 트랜지스터에 입력 베이스 류도 출력 컬 터

류도 흐르지 않고 트랜지스터가 동작하지 않는다는 정보만 의미가

있게 된다 이는 디지털 소자의 lsquo0rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoOFFrsquo와 같은

의미를 가지게 되는 것이다

(68)

트랜지스터의 포화동작 역과 차단동작 역은 바로 디지털 소자

와 스 칭 소자의 핵심 인 개념이 된다 따라서 트랜지스터의 3가지

동작 역 포화동작 역과 차단동작 역을 이용하여 트랜지스터를

디지털 소자나 스 칭 소자로 이용하게 된다 트랜지스터의 3가지 동

작 역 선형동작 역은 트랜지스터를 아날로그 소자로 이용할

수 있는 동작 역이고 포화동작 역과 차단동작 역은 트랜지스터

를 디지털 소자나 스 칭 소자로 이용할 수 있는 동작 역이다 이

와 같이 트랜지스터는 자회로와 디지털회로 등에서 매우 핵심 인

역할을 하는 회로 소자이다

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 9 -

624 트랜지스터 이미터 공통 회로 해석

트랜지스터 이미터 공통 회로의 동작을 이해하기 해 그림 64와

같이 회로 상수들이 주어진 트랜지스터 회로의 동작을 해석한다 트랜

지스터 회로의 해석을 해 필요한 값들을 우선 가정한다 일반 으로

트랜지스터가 도통(ON) 상태일 때 베이스와 이미터 사이의 도통 압

VBE(on)은 약 07V정도이고 트랜지스터가 포화동작 역인 경우 컬 터

와 이미터 사이의 포화 압 VCE(sat)는 약 02V정도이다

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 해석을 조 간단하게 하기 하여

VCE(sat)를 0V로 가정하여 VBE(on)=07 VCE(sat)=0V로 가정한다 한 트랜

지스터 소자의 정격 류증폭률은 β=100으로 가정한다

그림 64 트랜지스터 회로의 동작을 해석하기 해 우선 컬 터 류

의 최 값 IC(max)를 계산한다 IC(max)는 식 (69)와 같이 구할 수 있다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

max max

(69)

IC(max)를 계산했으므로 그림 64의 트랜지스터 회로가 선형동작 역

에서 동작하기 한 베이스 류의 최 값 IB(max)를 식 (610)과 같이

계산할 수 있다

max max

(610)

식 (610)의 결과에서 베이스 류가 100μA이하인 경우는 선형동작

역 베이스 류가 100μA를 과하면 포화동작 역이 되는 것을 알 수

있다 따라서 식 (610)의 결과를 이용하여 베이스 류 IB에 따른 동작

역을 식 (611)과 같이 나타낼 수 있다

인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(611)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 11 -

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 동작 역을 베이스단의 입력 압 VBB

를 기 으로 정리하기 해 우선 식 (63)을 VBB를 기 으로 정리하면

식 (612)와 같다 한 트랜지스터가 선형동작 역이기 한 베이스단

의 입력 압의 최 값 VBB(max)를 구하면 식 (613)과 같다

sdot (612)

max sdotmax

sdot

(613)

le 인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 le rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(614)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

입력 압이 식 (614)에서 선형동작 역 범 내의 값인 VBB=67V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot

sdot

(615)

입력 압이 식 (614)에서 포화동작 역 범 내의 값인 VBB=132V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot max

따라서 max

sdot

(616)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 13 -

63 사용부품

부 품 규격 수량

트랜지스터 npn 트랜지스터 1개 (2SC1815)

항 15kΩ 100kΩ 각 1개

10kΩ 가변 항 1개

64 실험방법

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

A단자

B단자C단자

그림 65 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 65의 트랜지스터 회로에서 사용하는 npn 트랜지스터

(2SC1815)의 베이스(base) 컬 터(collector) 이미터(emitter) 단자를

데이터 시트에서 확인하여라

983759 베이스 항 RB 컬 터 항 RC로 사용할 항들의 항값을 디지

털 멀티미터로 측정하여 표 61에 기록하여라

983760 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 구성하여라

회로 구성시 트랜지스터의 베이스 컬 터 이미터 단자 연결에 주

의하여라 그림 66(a)의 왼쪽 그림과 같이 트랜지스터의 3단자를

트랜지스터 회로기호와 같은 모양으로 임의로 휘어서 드보

드에 꽂지 말고 그림 66(a)의 오른쪽 그림과 트랜지스터를

드보드에 그 로 꽂은 후 회로 결선시 베이스 컬 터 이미터

단자를 찾아 정확히 결선하여라

그림 66(b)와 같이 3단자 소자인 10kΩ 가변 항 Ri의 양쪽 고정단

자 즉 A단자와 B단자는 각각 지선(GND)과 VCC(+15V)에 연결

하고 가운데 가변단자 즉 C단자는 베이스 항 RB와 연결하여라

VCC가 정확히 DC +15V가 되도록 직류 원공 기의 출력 압을

조정하여라

X OX O A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

(a) 트랜지스터 결선방법 (b) 가변 항 결선방법

그림 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 주요 결선방법

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 6 -

① 선형동작 역

본 교재에서는 트랜지스터 자체의 고유한 류증폭률 β와 구분하

기 해 트랜지스터 회로(circuit)의 류증폭률이라는 의미에서 βcct

라 표시하기로 한다

그림 62의 트랜지스터 회로를 블록 다이어그램(block diagram)으로

나타내면 그림 63과 같다 트랜지스터 회로를 입력 출력 그리고 트랜

지스터 회로의 류증폭률로 표시한 것이다 선형동작 역이란 식

(66)과 같이 트랜지스터 회로의 류증폭률 βcct가 트랜지스터 자체

의 류증폭률 β와 동일한 동작 역이다 이미 설명한 바와 같이 선

형동작 역은 트랜지스터 회로가 류증폭기로 동작하는 동작 역이

며 트랜지스터를 아날로그 회로에서 응용하기 해 가장 요한 동작

역이다

Tr회로의 전류증폭률 cct베이스전류 IB

INPUT컬렉터전류 IC

OUTPUT

그림 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 블록 다이어그램

단 회로 전체의전류증폭률 소자 자체의전류증폭률

(66)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 7 -

② 포화동작 역

트랜지스터의 포화동작 역은 그림 62와 같은 트랜지스터 회로에서

베이스 류와 컬 터 류의 비로 정의되는 트랜지스터 회로의 류증

폭률 βcct가 트랜지스터 소자 자체의 정격 류증폭률 β보다 작은 경우

이다 를 들어 트랜지스터 소자 자체의 정격 류증폭률 β는 100

배인데 실제 트랜지스터 회로의 류증폭률 βcct는 이보다 작은 50

배라면 이는 트랜지스터가 포화동작 역에서 동작하고 있다는 의미

이다

포화동작 역에서의 트랜지스터 회로는 류증폭기로서의 의미는 상

실된다 왜냐히면 입력 베이스 류가 일정한 비율로 증폭되어 출력 컬

터 류가 된다는 계가 성립하지 않기 때문이다 포화동작 역에서

는 입력 베이스 류의 변화와는 무 하게 출력 컬 터 류가 회로 조

건에 의해 결정되는 컬 터 류의 최 값으로 제한되어 동일한 출력

컬 터 류가 된다 따라서 포화동작 역은 트랜지스터에 최 컬

터 류가 흐르고 트랜지스터가 포화되었다는 정보만 의미가 있게

된다 이는 디지털 소자의 lsquo1rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoONrsquo과 같은 의미를

가지게 되는 것이다

단 회로 전체의전류증폭률 소자 자체의전류증폭률

(67)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

③ 차단동작 역

그림 62의 트랜지스터 회로에서 입력 베이스 류가 흐르지 않는 경

우는 출력 컬 터 류도 흐르지 않게 된다 이를 차단동작 역이라 한

다 차단동작 역은 트랜지스터에 입력 베이스 류도 출력 컬 터

류도 흐르지 않고 트랜지스터가 동작하지 않는다는 정보만 의미가

있게 된다 이는 디지털 소자의 lsquo0rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoOFFrsquo와 같은

의미를 가지게 되는 것이다

(68)

트랜지스터의 포화동작 역과 차단동작 역은 바로 디지털 소자

와 스 칭 소자의 핵심 인 개념이 된다 따라서 트랜지스터의 3가지

동작 역 포화동작 역과 차단동작 역을 이용하여 트랜지스터를

디지털 소자나 스 칭 소자로 이용하게 된다 트랜지스터의 3가지 동

작 역 선형동작 역은 트랜지스터를 아날로그 소자로 이용할

수 있는 동작 역이고 포화동작 역과 차단동작 역은 트랜지스터

를 디지털 소자나 스 칭 소자로 이용할 수 있는 동작 역이다 이

와 같이 트랜지스터는 자회로와 디지털회로 등에서 매우 핵심 인

역할을 하는 회로 소자이다

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 9 -

624 트랜지스터 이미터 공통 회로 해석

트랜지스터 이미터 공통 회로의 동작을 이해하기 해 그림 64와

같이 회로 상수들이 주어진 트랜지스터 회로의 동작을 해석한다 트랜

지스터 회로의 해석을 해 필요한 값들을 우선 가정한다 일반 으로

트랜지스터가 도통(ON) 상태일 때 베이스와 이미터 사이의 도통 압

VBE(on)은 약 07V정도이고 트랜지스터가 포화동작 역인 경우 컬 터

와 이미터 사이의 포화 압 VCE(sat)는 약 02V정도이다

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 해석을 조 간단하게 하기 하여

VCE(sat)를 0V로 가정하여 VBE(on)=07 VCE(sat)=0V로 가정한다 한 트랜

지스터 소자의 정격 류증폭률은 β=100으로 가정한다

그림 64 트랜지스터 회로의 동작을 해석하기 해 우선 컬 터 류

의 최 값 IC(max)를 계산한다 IC(max)는 식 (69)와 같이 구할 수 있다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

max max

(69)

IC(max)를 계산했으므로 그림 64의 트랜지스터 회로가 선형동작 역

에서 동작하기 한 베이스 류의 최 값 IB(max)를 식 (610)과 같이

계산할 수 있다

max max

(610)

식 (610)의 결과에서 베이스 류가 100μA이하인 경우는 선형동작

역 베이스 류가 100μA를 과하면 포화동작 역이 되는 것을 알 수

있다 따라서 식 (610)의 결과를 이용하여 베이스 류 IB에 따른 동작

역을 식 (611)과 같이 나타낼 수 있다

인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(611)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 11 -

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 동작 역을 베이스단의 입력 압 VBB

를 기 으로 정리하기 해 우선 식 (63)을 VBB를 기 으로 정리하면

식 (612)와 같다 한 트랜지스터가 선형동작 역이기 한 베이스단

의 입력 압의 최 값 VBB(max)를 구하면 식 (613)과 같다

sdot (612)

max sdotmax

sdot

(613)

le 인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 le rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(614)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

입력 압이 식 (614)에서 선형동작 역 범 내의 값인 VBB=67V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot

sdot

(615)

입력 압이 식 (614)에서 포화동작 역 범 내의 값인 VBB=132V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot max

따라서 max

sdot

(616)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 13 -

63 사용부품

부 품 규격 수량

트랜지스터 npn 트랜지스터 1개 (2SC1815)

항 15kΩ 100kΩ 각 1개

10kΩ 가변 항 1개

64 실험방법

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

A단자

B단자C단자

그림 65 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 65의 트랜지스터 회로에서 사용하는 npn 트랜지스터

(2SC1815)의 베이스(base) 컬 터(collector) 이미터(emitter) 단자를

데이터 시트에서 확인하여라

983759 베이스 항 RB 컬 터 항 RC로 사용할 항들의 항값을 디지

털 멀티미터로 측정하여 표 61에 기록하여라

983760 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 구성하여라

회로 구성시 트랜지스터의 베이스 컬 터 이미터 단자 연결에 주

의하여라 그림 66(a)의 왼쪽 그림과 같이 트랜지스터의 3단자를

트랜지스터 회로기호와 같은 모양으로 임의로 휘어서 드보

드에 꽂지 말고 그림 66(a)의 오른쪽 그림과 트랜지스터를

드보드에 그 로 꽂은 후 회로 결선시 베이스 컬 터 이미터

단자를 찾아 정확히 결선하여라

그림 66(b)와 같이 3단자 소자인 10kΩ 가변 항 Ri의 양쪽 고정단

자 즉 A단자와 B단자는 각각 지선(GND)과 VCC(+15V)에 연결

하고 가운데 가변단자 즉 C단자는 베이스 항 RB와 연결하여라

VCC가 정확히 DC +15V가 되도록 직류 원공 기의 출력 압을

조정하여라

X OX O A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

(a) 트랜지스터 결선방법 (b) 가변 항 결선방법

그림 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 주요 결선방법

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 7 -

② 포화동작 역

트랜지스터의 포화동작 역은 그림 62와 같은 트랜지스터 회로에서

베이스 류와 컬 터 류의 비로 정의되는 트랜지스터 회로의 류증

폭률 βcct가 트랜지스터 소자 자체의 정격 류증폭률 β보다 작은 경우

이다 를 들어 트랜지스터 소자 자체의 정격 류증폭률 β는 100

배인데 실제 트랜지스터 회로의 류증폭률 βcct는 이보다 작은 50

배라면 이는 트랜지스터가 포화동작 역에서 동작하고 있다는 의미

이다

포화동작 역에서의 트랜지스터 회로는 류증폭기로서의 의미는 상

실된다 왜냐히면 입력 베이스 류가 일정한 비율로 증폭되어 출력 컬

터 류가 된다는 계가 성립하지 않기 때문이다 포화동작 역에서

는 입력 베이스 류의 변화와는 무 하게 출력 컬 터 류가 회로 조

건에 의해 결정되는 컬 터 류의 최 값으로 제한되어 동일한 출력

컬 터 류가 된다 따라서 포화동작 역은 트랜지스터에 최 컬

터 류가 흐르고 트랜지스터가 포화되었다는 정보만 의미가 있게

된다 이는 디지털 소자의 lsquo1rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoONrsquo과 같은 의미를

가지게 되는 것이다

단 회로 전체의전류증폭률 소자 자체의전류증폭률

(67)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

③ 차단동작 역

그림 62의 트랜지스터 회로에서 입력 베이스 류가 흐르지 않는 경

우는 출력 컬 터 류도 흐르지 않게 된다 이를 차단동작 역이라 한

다 차단동작 역은 트랜지스터에 입력 베이스 류도 출력 컬 터

류도 흐르지 않고 트랜지스터가 동작하지 않는다는 정보만 의미가

있게 된다 이는 디지털 소자의 lsquo0rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoOFFrsquo와 같은

의미를 가지게 되는 것이다

(68)

트랜지스터의 포화동작 역과 차단동작 역은 바로 디지털 소자

와 스 칭 소자의 핵심 인 개념이 된다 따라서 트랜지스터의 3가지

동작 역 포화동작 역과 차단동작 역을 이용하여 트랜지스터를

디지털 소자나 스 칭 소자로 이용하게 된다 트랜지스터의 3가지 동

작 역 선형동작 역은 트랜지스터를 아날로그 소자로 이용할

수 있는 동작 역이고 포화동작 역과 차단동작 역은 트랜지스터

를 디지털 소자나 스 칭 소자로 이용할 수 있는 동작 역이다 이

와 같이 트랜지스터는 자회로와 디지털회로 등에서 매우 핵심 인

역할을 하는 회로 소자이다

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 9 -

624 트랜지스터 이미터 공통 회로 해석

트랜지스터 이미터 공통 회로의 동작을 이해하기 해 그림 64와

같이 회로 상수들이 주어진 트랜지스터 회로의 동작을 해석한다 트랜

지스터 회로의 해석을 해 필요한 값들을 우선 가정한다 일반 으로

트랜지스터가 도통(ON) 상태일 때 베이스와 이미터 사이의 도통 압

VBE(on)은 약 07V정도이고 트랜지스터가 포화동작 역인 경우 컬 터

와 이미터 사이의 포화 압 VCE(sat)는 약 02V정도이다

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 해석을 조 간단하게 하기 하여

VCE(sat)를 0V로 가정하여 VBE(on)=07 VCE(sat)=0V로 가정한다 한 트랜

지스터 소자의 정격 류증폭률은 β=100으로 가정한다

그림 64 트랜지스터 회로의 동작을 해석하기 해 우선 컬 터 류

의 최 값 IC(max)를 계산한다 IC(max)는 식 (69)와 같이 구할 수 있다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

max max

(69)

IC(max)를 계산했으므로 그림 64의 트랜지스터 회로가 선형동작 역

에서 동작하기 한 베이스 류의 최 값 IB(max)를 식 (610)과 같이

계산할 수 있다

max max

(610)

식 (610)의 결과에서 베이스 류가 100μA이하인 경우는 선형동작

역 베이스 류가 100μA를 과하면 포화동작 역이 되는 것을 알 수

있다 따라서 식 (610)의 결과를 이용하여 베이스 류 IB에 따른 동작

역을 식 (611)과 같이 나타낼 수 있다

인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(611)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 11 -

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 동작 역을 베이스단의 입력 압 VBB

를 기 으로 정리하기 해 우선 식 (63)을 VBB를 기 으로 정리하면

식 (612)와 같다 한 트랜지스터가 선형동작 역이기 한 베이스단

의 입력 압의 최 값 VBB(max)를 구하면 식 (613)과 같다

sdot (612)

max sdotmax

sdot

(613)

le 인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 le rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(614)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

입력 압이 식 (614)에서 선형동작 역 범 내의 값인 VBB=67V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot

sdot

(615)

입력 압이 식 (614)에서 포화동작 역 범 내의 값인 VBB=132V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot max

따라서 max

sdot

(616)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 13 -

63 사용부품

부 품 규격 수량

트랜지스터 npn 트랜지스터 1개 (2SC1815)

항 15kΩ 100kΩ 각 1개

10kΩ 가변 항 1개

64 실험방법

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

A단자

B단자C단자

그림 65 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 65의 트랜지스터 회로에서 사용하는 npn 트랜지스터

(2SC1815)의 베이스(base) 컬 터(collector) 이미터(emitter) 단자를

데이터 시트에서 확인하여라

983759 베이스 항 RB 컬 터 항 RC로 사용할 항들의 항값을 디지

털 멀티미터로 측정하여 표 61에 기록하여라

983760 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 구성하여라

회로 구성시 트랜지스터의 베이스 컬 터 이미터 단자 연결에 주

의하여라 그림 66(a)의 왼쪽 그림과 같이 트랜지스터의 3단자를

트랜지스터 회로기호와 같은 모양으로 임의로 휘어서 드보

드에 꽂지 말고 그림 66(a)의 오른쪽 그림과 트랜지스터를

드보드에 그 로 꽂은 후 회로 결선시 베이스 컬 터 이미터

단자를 찾아 정확히 결선하여라

그림 66(b)와 같이 3단자 소자인 10kΩ 가변 항 Ri의 양쪽 고정단

자 즉 A단자와 B단자는 각각 지선(GND)과 VCC(+15V)에 연결

하고 가운데 가변단자 즉 C단자는 베이스 항 RB와 연결하여라

VCC가 정확히 DC +15V가 되도록 직류 원공 기의 출력 압을

조정하여라

X OX O A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

(a) 트랜지스터 결선방법 (b) 가변 항 결선방법

그림 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 주요 결선방법

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

③ 차단동작 역

그림 62의 트랜지스터 회로에서 입력 베이스 류가 흐르지 않는 경

우는 출력 컬 터 류도 흐르지 않게 된다 이를 차단동작 역이라 한

다 차단동작 역은 트랜지스터에 입력 베이스 류도 출력 컬 터

류도 흐르지 않고 트랜지스터가 동작하지 않는다는 정보만 의미가

있게 된다 이는 디지털 소자의 lsquo0rsquo이나 스 칭 소자의 lsquoOFFrsquo와 같은

의미를 가지게 되는 것이다

(68)

트랜지스터의 포화동작 역과 차단동작 역은 바로 디지털 소자

와 스 칭 소자의 핵심 인 개념이 된다 따라서 트랜지스터의 3가지

동작 역 포화동작 역과 차단동작 역을 이용하여 트랜지스터를

디지털 소자나 스 칭 소자로 이용하게 된다 트랜지스터의 3가지 동

작 역 선형동작 역은 트랜지스터를 아날로그 소자로 이용할

수 있는 동작 역이고 포화동작 역과 차단동작 역은 트랜지스터

를 디지털 소자나 스 칭 소자로 이용할 수 있는 동작 역이다 이

와 같이 트랜지스터는 자회로와 디지털회로 등에서 매우 핵심 인

역할을 하는 회로 소자이다

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 9 -

624 트랜지스터 이미터 공통 회로 해석

트랜지스터 이미터 공통 회로의 동작을 이해하기 해 그림 64와

같이 회로 상수들이 주어진 트랜지스터 회로의 동작을 해석한다 트랜

지스터 회로의 해석을 해 필요한 값들을 우선 가정한다 일반 으로

트랜지스터가 도통(ON) 상태일 때 베이스와 이미터 사이의 도통 압

VBE(on)은 약 07V정도이고 트랜지스터가 포화동작 역인 경우 컬 터

와 이미터 사이의 포화 압 VCE(sat)는 약 02V정도이다

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 해석을 조 간단하게 하기 하여

VCE(sat)를 0V로 가정하여 VBE(on)=07 VCE(sat)=0V로 가정한다 한 트랜

지스터 소자의 정격 류증폭률은 β=100으로 가정한다

그림 64 트랜지스터 회로의 동작을 해석하기 해 우선 컬 터 류

의 최 값 IC(max)를 계산한다 IC(max)는 식 (69)와 같이 구할 수 있다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

max max

(69)

IC(max)를 계산했으므로 그림 64의 트랜지스터 회로가 선형동작 역

에서 동작하기 한 베이스 류의 최 값 IB(max)를 식 (610)과 같이

계산할 수 있다

max max

(610)

식 (610)의 결과에서 베이스 류가 100μA이하인 경우는 선형동작

역 베이스 류가 100μA를 과하면 포화동작 역이 되는 것을 알 수

있다 따라서 식 (610)의 결과를 이용하여 베이스 류 IB에 따른 동작

역을 식 (611)과 같이 나타낼 수 있다

인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(611)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 11 -

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 동작 역을 베이스단의 입력 압 VBB

를 기 으로 정리하기 해 우선 식 (63)을 VBB를 기 으로 정리하면

식 (612)와 같다 한 트랜지스터가 선형동작 역이기 한 베이스단

의 입력 압의 최 값 VBB(max)를 구하면 식 (613)과 같다

sdot (612)

max sdotmax

sdot

(613)

le 인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 le rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(614)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

입력 압이 식 (614)에서 선형동작 역 범 내의 값인 VBB=67V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot

sdot

(615)

입력 압이 식 (614)에서 포화동작 역 범 내의 값인 VBB=132V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot max

따라서 max

sdot

(616)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 13 -

63 사용부품

부 품 규격 수량

트랜지스터 npn 트랜지스터 1개 (2SC1815)

항 15kΩ 100kΩ 각 1개

10kΩ 가변 항 1개

64 실험방법

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

A단자

B단자C단자

그림 65 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 65의 트랜지스터 회로에서 사용하는 npn 트랜지스터

(2SC1815)의 베이스(base) 컬 터(collector) 이미터(emitter) 단자를

데이터 시트에서 확인하여라

983759 베이스 항 RB 컬 터 항 RC로 사용할 항들의 항값을 디지

털 멀티미터로 측정하여 표 61에 기록하여라

983760 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 구성하여라

회로 구성시 트랜지스터의 베이스 컬 터 이미터 단자 연결에 주

의하여라 그림 66(a)의 왼쪽 그림과 같이 트랜지스터의 3단자를

트랜지스터 회로기호와 같은 모양으로 임의로 휘어서 드보

드에 꽂지 말고 그림 66(a)의 오른쪽 그림과 트랜지스터를

드보드에 그 로 꽂은 후 회로 결선시 베이스 컬 터 이미터

단자를 찾아 정확히 결선하여라

그림 66(b)와 같이 3단자 소자인 10kΩ 가변 항 Ri의 양쪽 고정단

자 즉 A단자와 B단자는 각각 지선(GND)과 VCC(+15V)에 연결

하고 가운데 가변단자 즉 C단자는 베이스 항 RB와 연결하여라

VCC가 정확히 DC +15V가 되도록 직류 원공 기의 출력 압을

조정하여라

X OX O A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

(a) 트랜지스터 결선방법 (b) 가변 항 결선방법

그림 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 주요 결선방법

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 9 -

624 트랜지스터 이미터 공통 회로 해석

트랜지스터 이미터 공통 회로의 동작을 이해하기 해 그림 64와

같이 회로 상수들이 주어진 트랜지스터 회로의 동작을 해석한다 트랜

지스터 회로의 해석을 해 필요한 값들을 우선 가정한다 일반 으로

트랜지스터가 도통(ON) 상태일 때 베이스와 이미터 사이의 도통 압

VBE(on)은 약 07V정도이고 트랜지스터가 포화동작 역인 경우 컬 터

와 이미터 사이의 포화 압 VCE(sat)는 약 02V정도이다

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 해석을 조 간단하게 하기 하여

VCE(sat)를 0V로 가정하여 VBE(on)=07 VCE(sat)=0V로 가정한다 한 트랜

지스터 소자의 정격 류증폭률은 β=100으로 가정한다

그림 64 트랜지스터 회로의 동작을 해석하기 해 우선 컬 터 류

의 최 값 IC(max)를 계산한다 IC(max)는 식 (69)와 같이 구할 수 있다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

max max

(69)

IC(max)를 계산했으므로 그림 64의 트랜지스터 회로가 선형동작 역

에서 동작하기 한 베이스 류의 최 값 IB(max)를 식 (610)과 같이

계산할 수 있다

max max

(610)

식 (610)의 결과에서 베이스 류가 100μA이하인 경우는 선형동작

역 베이스 류가 100μA를 과하면 포화동작 역이 되는 것을 알 수

있다 따라서 식 (610)의 결과를 이용하여 베이스 류 IB에 따른 동작

역을 식 (611)과 같이 나타낼 수 있다

인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(611)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 11 -

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 동작 역을 베이스단의 입력 압 VBB

를 기 으로 정리하기 해 우선 식 (63)을 VBB를 기 으로 정리하면

식 (612)와 같다 한 트랜지스터가 선형동작 역이기 한 베이스단

의 입력 압의 최 값 VBB(max)를 구하면 식 (613)과 같다

sdot (612)

max sdotmax

sdot

(613)

le 인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 le rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(614)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

입력 압이 식 (614)에서 선형동작 역 범 내의 값인 VBB=67V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot

sdot

(615)

입력 압이 식 (614)에서 포화동작 역 범 내의 값인 VBB=132V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot max

따라서 max

sdot

(616)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 13 -

63 사용부품

부 품 규격 수량

트랜지스터 npn 트랜지스터 1개 (2SC1815)

항 15kΩ 100kΩ 각 1개

10kΩ 가변 항 1개

64 실험방법

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

A단자

B단자C단자

그림 65 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 65의 트랜지스터 회로에서 사용하는 npn 트랜지스터

(2SC1815)의 베이스(base) 컬 터(collector) 이미터(emitter) 단자를

데이터 시트에서 확인하여라

983759 베이스 항 RB 컬 터 항 RC로 사용할 항들의 항값을 디지

털 멀티미터로 측정하여 표 61에 기록하여라

983760 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 구성하여라

회로 구성시 트랜지스터의 베이스 컬 터 이미터 단자 연결에 주

의하여라 그림 66(a)의 왼쪽 그림과 같이 트랜지스터의 3단자를

트랜지스터 회로기호와 같은 모양으로 임의로 휘어서 드보

드에 꽂지 말고 그림 66(a)의 오른쪽 그림과 트랜지스터를

드보드에 그 로 꽂은 후 회로 결선시 베이스 컬 터 이미터

단자를 찾아 정확히 결선하여라

그림 66(b)와 같이 3단자 소자인 10kΩ 가변 항 Ri의 양쪽 고정단

자 즉 A단자와 B단자는 각각 지선(GND)과 VCC(+15V)에 연결

하고 가운데 가변단자 즉 C단자는 베이스 항 RB와 연결하여라

VCC가 정확히 DC +15V가 되도록 직류 원공 기의 출력 압을

조정하여라

X OX O A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

(a) 트랜지스터 결선방법 (b) 가변 항 결선방법

그림 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 주요 결선방법

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

max max

(69)

IC(max)를 계산했으므로 그림 64의 트랜지스터 회로가 선형동작 역

에서 동작하기 한 베이스 류의 최 값 IB(max)를 식 (610)과 같이

계산할 수 있다

max max

(610)

식 (610)의 결과에서 베이스 류가 100μA이하인 경우는 선형동작

역 베이스 류가 100μA를 과하면 포화동작 역이 되는 것을 알 수

있다 따라서 식 (610)의 결과를 이용하여 베이스 류 IB에 따른 동작

역을 식 (611)과 같이 나타낼 수 있다

인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(611)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 11 -

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 동작 역을 베이스단의 입력 압 VBB

를 기 으로 정리하기 해 우선 식 (63)을 VBB를 기 으로 정리하면

식 (612)와 같다 한 트랜지스터가 선형동작 역이기 한 베이스단

의 입력 압의 최 값 VBB(max)를 구하면 식 (613)과 같다

sdot (612)

max sdotmax

sdot

(613)

le 인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 le rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(614)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

입력 압이 식 (614)에서 선형동작 역 범 내의 값인 VBB=67V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot

sdot

(615)

입력 압이 식 (614)에서 포화동작 역 범 내의 값인 VBB=132V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot max

따라서 max

sdot

(616)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 13 -

63 사용부품

부 품 규격 수량

트랜지스터 npn 트랜지스터 1개 (2SC1815)

항 15kΩ 100kΩ 각 1개

10kΩ 가변 항 1개

64 실험방법

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

A단자

B단자C단자

그림 65 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 65의 트랜지스터 회로에서 사용하는 npn 트랜지스터

(2SC1815)의 베이스(base) 컬 터(collector) 이미터(emitter) 단자를

데이터 시트에서 확인하여라

983759 베이스 항 RB 컬 터 항 RC로 사용할 항들의 항값을 디지

털 멀티미터로 측정하여 표 61에 기록하여라

983760 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 구성하여라

회로 구성시 트랜지스터의 베이스 컬 터 이미터 단자 연결에 주

의하여라 그림 66(a)의 왼쪽 그림과 같이 트랜지스터의 3단자를

트랜지스터 회로기호와 같은 모양으로 임의로 휘어서 드보

드에 꽂지 말고 그림 66(a)의 오른쪽 그림과 트랜지스터를

드보드에 그 로 꽂은 후 회로 결선시 베이스 컬 터 이미터

단자를 찾아 정확히 결선하여라

그림 66(b)와 같이 3단자 소자인 10kΩ 가변 항 Ri의 양쪽 고정단

자 즉 A단자와 B단자는 각각 지선(GND)과 VCC(+15V)에 연결

하고 가운데 가변단자 즉 C단자는 베이스 항 RB와 연결하여라

VCC가 정확히 DC +15V가 되도록 직류 원공 기의 출력 압을

조정하여라

X OX O A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

(a) 트랜지스터 결선방법 (b) 가변 항 결선방법

그림 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 주요 결선방법

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 11 -

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

그림 64 동작 역 해석을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

그림 64 트랜지스터 회로의 동작 역을 베이스단의 입력 압 VBB

를 기 으로 정리하기 해 우선 식 (63)을 VBB를 기 으로 정리하면

식 (612)와 같다 한 트랜지스터가 선형동작 역이기 한 베이스단

의 입력 압의 최 값 VBB(max)를 구하면 식 (613)과 같다

sdot (612)

max sdotmax

sdot

(613)

le 인 경우 rArr차단동작영역 le 인 경우 le rArr선형동작영역 인 경우 max rArr포화동작영역

(614)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

입력 압이 식 (614)에서 선형동작 역 범 내의 값인 VBB=67V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot

sdot

(615)

입력 압이 식 (614)에서 포화동작 역 범 내의 값인 VBB=132V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot max

따라서 max

sdot

(616)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 13 -

63 사용부품

부 품 규격 수량

트랜지스터 npn 트랜지스터 1개 (2SC1815)

항 15kΩ 100kΩ 각 1개

10kΩ 가변 항 1개

64 실험방법

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

A단자

B단자C단자

그림 65 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 65의 트랜지스터 회로에서 사용하는 npn 트랜지스터

(2SC1815)의 베이스(base) 컬 터(collector) 이미터(emitter) 단자를

데이터 시트에서 확인하여라

983759 베이스 항 RB 컬 터 항 RC로 사용할 항들의 항값을 디지

털 멀티미터로 측정하여 표 61에 기록하여라

983760 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 구성하여라

회로 구성시 트랜지스터의 베이스 컬 터 이미터 단자 연결에 주

의하여라 그림 66(a)의 왼쪽 그림과 같이 트랜지스터의 3단자를

트랜지스터 회로기호와 같은 모양으로 임의로 휘어서 드보

드에 꽂지 말고 그림 66(a)의 오른쪽 그림과 트랜지스터를

드보드에 그 로 꽂은 후 회로 결선시 베이스 컬 터 이미터

단자를 찾아 정확히 결선하여라

그림 66(b)와 같이 3단자 소자인 10kΩ 가변 항 Ri의 양쪽 고정단

자 즉 A단자와 B단자는 각각 지선(GND)과 VCC(+15V)에 연결

하고 가운데 가변단자 즉 C단자는 베이스 항 RB와 연결하여라

VCC가 정확히 DC +15V가 되도록 직류 원공 기의 출력 압을

조정하여라

X OX O A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

(a) 트랜지스터 결선방법 (b) 가변 항 결선방법

그림 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 주요 결선방법

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

입력 압이 식 (614)에서 선형동작 역 범 내의 값인 VBB=67V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot

sdot

(615)

입력 압이 식 (614)에서 포화동작 역 범 내의 값인 VBB=132V인

경우를 를 들어 트랜지스터 회로의 동작을 살펴보기로 한다

sdot max

따라서 max

sdot

(616)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 13 -

63 사용부품

부 품 규격 수량

트랜지스터 npn 트랜지스터 1개 (2SC1815)

항 15kΩ 100kΩ 각 1개

10kΩ 가변 항 1개

64 실험방법

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

A단자

B단자C단자

그림 65 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 65의 트랜지스터 회로에서 사용하는 npn 트랜지스터

(2SC1815)의 베이스(base) 컬 터(collector) 이미터(emitter) 단자를

데이터 시트에서 확인하여라

983759 베이스 항 RB 컬 터 항 RC로 사용할 항들의 항값을 디지

털 멀티미터로 측정하여 표 61에 기록하여라

983760 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 구성하여라

회로 구성시 트랜지스터의 베이스 컬 터 이미터 단자 연결에 주

의하여라 그림 66(a)의 왼쪽 그림과 같이 트랜지스터의 3단자를

트랜지스터 회로기호와 같은 모양으로 임의로 휘어서 드보

드에 꽂지 말고 그림 66(a)의 오른쪽 그림과 트랜지스터를

드보드에 그 로 꽂은 후 회로 결선시 베이스 컬 터 이미터

단자를 찾아 정확히 결선하여라

그림 66(b)와 같이 3단자 소자인 10kΩ 가변 항 Ri의 양쪽 고정단

자 즉 A단자와 B단자는 각각 지선(GND)과 VCC(+15V)에 연결

하고 가운데 가변단자 즉 C단자는 베이스 항 RB와 연결하여라

VCC가 정확히 DC +15V가 되도록 직류 원공 기의 출력 압을

조정하여라

X OX O A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

(a) 트랜지스터 결선방법 (b) 가변 항 결선방법

그림 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 주요 결선방법

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 13 -

63 사용부품

부 품 규격 수량

트랜지스터 npn 트랜지스터 1개 (2SC1815)

항 15kΩ 100kΩ 각 1개

10kΩ 가변 항 1개

64 실험방법

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

VBB

Ri

RC

VCC +15V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

15k

100k10k

A단자

B단자C단자

그림 65 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 65의 트랜지스터 회로에서 사용하는 npn 트랜지스터

(2SC1815)의 베이스(base) 컬 터(collector) 이미터(emitter) 단자를

데이터 시트에서 확인하여라

983759 베이스 항 RB 컬 터 항 RC로 사용할 항들의 항값을 디지

털 멀티미터로 측정하여 표 61에 기록하여라

983760 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 구성하여라

회로 구성시 트랜지스터의 베이스 컬 터 이미터 단자 연결에 주

의하여라 그림 66(a)의 왼쪽 그림과 같이 트랜지스터의 3단자를

트랜지스터 회로기호와 같은 모양으로 임의로 휘어서 드보

드에 꽂지 말고 그림 66(a)의 오른쪽 그림과 트랜지스터를

드보드에 그 로 꽂은 후 회로 결선시 베이스 컬 터 이미터

단자를 찾아 정확히 결선하여라

그림 66(b)와 같이 3단자 소자인 10kΩ 가변 항 Ri의 양쪽 고정단

자 즉 A단자와 B단자는 각각 지선(GND)과 VCC(+15V)에 연결

하고 가운데 가변단자 즉 C단자는 베이스 항 RB와 연결하여라

VCC가 정확히 DC +15V가 되도록 직류 원공 기의 출력 압을

조정하여라

X OX O A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

(a) 트랜지스터 결선방법 (b) 가변 항 결선방법

그림 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 주요 결선방법

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 65의 트랜지스터 회로에서 사용하는 npn 트랜지스터

(2SC1815)의 베이스(base) 컬 터(collector) 이미터(emitter) 단자를

데이터 시트에서 확인하여라

983759 베이스 항 RB 컬 터 항 RC로 사용할 항들의 항값을 디지

털 멀티미터로 측정하여 표 61에 기록하여라

983760 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 구성하여라

회로 구성시 트랜지스터의 베이스 컬 터 이미터 단자 연결에 주

의하여라 그림 66(a)의 왼쪽 그림과 같이 트랜지스터의 3단자를

트랜지스터 회로기호와 같은 모양으로 임의로 휘어서 드보

드에 꽂지 말고 그림 66(a)의 오른쪽 그림과 트랜지스터를

드보드에 그 로 꽂은 후 회로 결선시 베이스 컬 터 이미터

단자를 찾아 정확히 결선하여라

그림 66(b)와 같이 3단자 소자인 10kΩ 가변 항 Ri의 양쪽 고정단

자 즉 A단자와 B단자는 각각 지선(GND)과 VCC(+15V)에 연결

하고 가운데 가변단자 즉 C단자는 베이스 항 RB와 연결하여라

VCC가 정확히 DC +15V가 되도록 직류 원공 기의 출력 압을

조정하여라

X OX O A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

A BC C A

B

GND

+Vcc

RB

(a) 트랜지스터 결선방법 (b) 가변 항 결선방법

그림 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 주요 결선방법

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 15 -

983761 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

3V가 되도록 조정하여라

983762 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 61에 기록하여라

983763 실험단계 983759와 983762에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식

(65)를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 61에 기록하여

983764 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 6V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 62에 기록하여라

983765 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 9V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데이

터를 표 63에 기록하여라

983766 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE

가 12V가 되도록 조정하고 실험단계 983762 983763을 반복하여 실험 데

이터를 표 64에 기록하여라

983767983776 실험단계 983763 983764 983765 983766에서 각각 구한 β1 β2 β3 β4 등 모두 4

개의 류증폭률 β가 서로 일치하는지 비교하여 표 64에 기록하

여라

VCE가 각각 3V 6V 9V 12V인 실험단계 983763 983764 983765 983766는 모두 선

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

형동작 역이므로 표 61~표 64에서 각각 구한 류증폭률 β1 β2

β3 β4는 서로 동일하여야 한다 만일 이들 류증폭률 β가 모두

거의 일치하는 값이라면 이 값이 바로 실험에 사용한 트랜지스터

(2SC1815)의 정격 류증폭률 β를 실험을 통해 구한 실험결과가

된다

한 만일 실험결과의 류증폭률 β1 β2 β3 β4 다른 β값과

크게 상이한 β값이 존재한다면 이는 해당 실험단계에 오류가 발

생한 것이다 따라서 이 경우는 해당 실험단계를 다시 실험하여

야 한다

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

15V가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 65에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 65에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 차단동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 17 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역

983758 [실험 1]의 그림 65의 트랜지스터 이미터 공통 회로를 이용하여

983759 컬 터와 이미터 사이의 압 VCE 압을 측정할 수 있도록 디지털

멀티미터를 연결하고 10kΩ 가변 항 Ri를 조정하여 VCE 압이

약 02V 정도가 되도록 조정하여라

983760 디지털 멀티미터를 이용하여 VCC VCE VBB VB(=VBE)를 정확히 측

정하여 실험 데이터를 표 66에 기록하여라

983761 실험단계 983760에서 측정한 실험 데이터와 식 (63) 식 (64) 식 (65)

를 이용하여 VRB VRC IB IC β를 계산하여 표 66에 기록하여라

983762 실험단계 983761의 실험결과가 트랜지스터의 포화동작 역 동작특성과

일치하는지 비교하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

참고 실험회로가 정상 으로 동작하지 않는 경우 실험회로 수정방법

❶ 실험회로의 결선이 올바른지 확인하기

실험회로를 구성하는 각 부품의 결선과 실험장비의 결선이 올바

르게 되었는지 확인하기 주요 부품의 핀 배치도를 데이터 시

트에서 재확인

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

+Vcc 라인

GND 라인

RB

RC

C B E

그림 67 동작 역 실험을 한 트랜지스터 이미터 공통 회로 구성

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 19 -

❷ 실험회로에 원 압이 올바르게 인가되는지 확인하기

실험회로를 동작시키기 해 외부에서 주어지는 원 압(+Vcc)

이 실험회로에 올바르게 인가되고 있는지 디지털 멀티미터를 이

용하여 확인하기

그림 68 디지털 멀티미터를 이용한 원 압(+VCC) 확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

❸ 실험회로의 입력단에서 출력단까지의 동작신호 는 동작 압

이 올바른지 순차 으로 확인하기

실험회로의 최 입력단에서 최종 출력단까지 순차 으로 모든

신호를 오실로스코 를 이용하여 측정하여 올바른지 확인하기

최 입력단 VBB 측정하기 VB 측정하기 최종 출력단 VCE

측정하기

VBB 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 0V~15V로 가변되

면 정상

VB 측정 압은 가변 항 Ri의 가변과 무 하게 약 07V이내

의 압을 유지해야 정상

VCE 측정 압은 가변 항 Ri를 가변할 때 약02V~15V로 가

변되면 정상

입력단부터 순차 으로 각 단의 측정 형과 이론 형의 일치

여부를 확인 측정 압과 이론 압이 일치하지 않는 경우

해당 회로부분이 오류 원인 실험회로의 오류 원인을 수정

(a) VBB 측정 (b) VB 측정 (c) VCE 측정

그림 69 오실로스코 를 이용한 각 단의 실험 형 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 21 -

65 실험결과

[실험 1] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

표 61 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=3V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β1)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

표 62 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=6V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β2)

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 23 -

표 63 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=9V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β3)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 64 트랜지스터 이미터 공통 회로의 선형동작 역 실험

데이터(VCE=12V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983759베이스 항 RB [kΩ]

DMM 이용 측

컬 터 항 RC [kΩ]

983762

원 압 VCC [V]

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983763

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983759 983762의 실험 데이터

와 식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β4)

9837679837764개의 VCE 압에

해 구한 류증

폭률 β1 β2 β3

β4가 거의 일치하

는지 비교

류증폭률 β1

β2 β3 β4가 서

로 거의 일치하

는지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 25 -

[실험 2] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

표 65 트랜지스터 이미터 공통 회로의 차단동작 역 실험

데이터(VCE=15V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 차단동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험단계 983761의

실 험 결 과 가

IB=0 IC=0인지

확인

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

[실험 3] 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

표 66 트랜지스터 이미터 공통 회로의 포화동작 역 실험

데이터(VCE≃02V인 경우)

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

-

베이스 항 RB [kΩ][실험 1]의 실험

단계 983759의 실험

데이터를 그

로 이용컬 터 항 RC [kΩ]

983760

원 압 VCC [V]

DMM 이용 측

입력 압 VBB [V]

베이스 압 VB [V]

컬 터 압 VCE [V]

983761

RB 양단 압 VRB [V]

실험단계 983760의

실험 데이터와

식 (63)~식

(65)를 이용하

여 계산

RC 양단 압 VRc [V]

베이스 류 IB [μA]

컬 터 류 IC [mA]

류증폭률 (β)

983762실험단계 983761의 실

험결과와 트랜지

스터 포화동작

역의 동작특성과

의 일치 여부

실험결과의

류증폭률 β가

[실험 1]의 β1

β2 β3 β4 보다

작은지 확인

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 27 -

66 검토사항

983729 트랜지스터 이미터 공통회로의 3가지 동작 역에 하여 간단히 설

명하여라

983730 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)와 포화동작영역 실험결과(표 6-6)에서 입력전압 의 전압크

기에 무관하게 베이스와 이미터 사이의 전압 (= )가 일정한지

검토하고 그 이유를 설명하여라

983731 [실험 1] ~ [실험 3]의 트랜지스터 이미터 공통회로의 동작영역 실험은

컬렉터와 이미터 사이의 전압 의 전압값 변화에 의해 이루어졌다

전압과 트랜지스터 회로의 세 가지 동작영역 사이의 관계를 설명하여라

983732 트랜지스터 이미터 공통회로의 선형동작영역 실험결과(표 6-1~표

6-4)에서 구한 전류증폭률 의 평균값 를 구하여라

983733 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

VBB

Ri

RC

VCC +12V

BRBC

EVB

VRc

VCE

IB

IC

IE

1k

100k10k

그림 6-10 동작영역 해석을 위한 트랜지스터 이미터 공통회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

- 29 -

983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

이론과 함께하는 전자회로실험

- 28 -

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 47 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

983734 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로를 해석하여라

단 사용한 트랜지스터 소자의 전류증폭률 = 200 베이스와 이미터 사

이의 도통전압 = 07 V 컬렉터와 이미터 사이의 포화전압

= 0 V라고 가정하여라

베이스단의 입력전압 = 107 V인 경우 다음을 구하여라

① 양단의 전압

② 베이스전류

③ 컬렉터전류

④ 양단의 전압

⑤ 컬렉터와 이미터 사이의 전압

⑥ 트랜지스터 회로의 전류증폭률

⑦ 트랜지스터 회로의 동작영역

실험 6 트랜지스터 특성 실험

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983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

실험 6 트랜지스터 특성 실험

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983735 그림 6-10의 트랜지스터 이미터 공통회로에서 컬렉터전류의 최대값

max 와 트랜지스터가 선형동작영역이기 위한 베이스전류의 최대값

max 를 구하여라 단 = 200 = 0 V라고 가정하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라