트랜지스터의 기초

무언가가 잠시 동안 나를 괴롭 혔습니다. RLC 구성 요소 (및 아마도 op-amp)보다 복잡한 것을 포함하는 회로를 볼 때 이전에 보지 않은 구성이 아니라면 그것이 무엇을하는지 알아 내려고 노력합니다.

대조적으로, 나는 주어진 RLC 회로가 아무리 복잡하더라도 결국 그것을 알아낼 수 있다고 확신합니다.

RLC 회로를 분석 할 때 도구는 기본적으로

• $V = IR$

• $I = C \frac{dv}{dt}$

• $V = L\frac{di}{dt}$

• 그 구성 요소의 병렬 및 시리즈 조합 (이것은 Kirchoff의 법칙과 실제로 분리되지는 않지만 ...)

• 키르 히프의 법칙

그래서 내가 요구하는 것은 더 복잡한 회로를 분석하기 위해 어떤 도구가 부족합니까? 주로 BJT 및 FET와 관련된 회로를 분석하는 방법을 알고 싶습니다. 트랜지스터가 너무 똑바로 유지하기 어려운 많은 작동 모드가있는 것처럼 보입니다. 누구나 좋은 웹 사이트를 알고 있습니까?

감사

편집 나는 또한 실제로 온도 변화에 V \ neq IR 과 같은 것들이 있다고 언급하고 싶습니다 $V \neq IR$. 나는 그것을 신경 쓰지 않고 지금은 시뮬레이션이 필요하다는 stevenvh에 동의하지만 시뮬레이션 등으로 조정할 수있는 회로를 설계하기에 충분히 개념을 가질 수 있기를 원합니다.

트랜지스터는 첫 번째 근사에서 이해하기 어렵지 않으며, 많은 회로에서 발생하는 일을 최소한 이해하기에 충분합니다.

이런 식으로 NPN 트랜지스터를 생각해보십시오. BE를 통해 약간의 전류를 넣으면 CE를 통해 많은 전류가 흐를 수 있습니다. 로트 대 소의 비는 때때로 베타 및 때때로 hFE로 알려진 트랜지스터 이득이다. 하나의 작은 주름은 BE 경로가 실리콘 다이오드처럼 보이므로 보통 500-700mV 정도 떨어질 것입니다. CE 경로는 외부 회로가 제공하는 것보다 더 많은 전류를 허용 할 때 약 200mV로 내려갈 수 있습니다. 세부 사항은 계속 진행되지만 NPN 트랜지스터의 간단한보기로 많은 것을 할 수 있습니다.

PNP는 극성이 바뀐 것과 같습니다. 이미 터는 저전압 대신 고전압 상태입니다. 제어 전류는베이스가 아닌베이스에서 나가고 컬렉터 전류는 컬렉터에서 나오지 않습니다.

바이폴라 트랜지스터를 고집하고 먼저 이해하십시오. 왜냐하면 그것이 더 많은 것을 요구하는 것 같습니다. FET는 첫 번째 근사치에서 이해하기가 똑같이 간단하지만이 시점에서 혼란스럽게하고 싶지 않습니다.

위의 모델은 대부분의 트랜지스터 회로를 이해하는 데 유용하지만 명확하지 않은 트랜지스터를 사용할 수있는 많은 방법을 제안합니다. NPN을 사용하는 개념 상 명백한 방법은 이미 터를 접지에 연결하고 컬렉터를 저항을 직렬로 연결하여 포지티브 전원에 연결하는 것입니다. 베이스 전류의 약간의 변화는 컬렉터 전압의 큰 변화를 야기 할 수 있습니다.

까다로운 부분은 트랜지스터의 작동 방식을 이해하는 것이 아니라 그와 같이 작동하는 장치로 할 수있는 모든 멋진 일을 상상하는 것입니다. 이 모든 것에 들어가는 것은 여기에 게시하기에는 너무 많은 것입니다. 위에서 설명한 간단한 모델에 대해 생각한 다음 일반적인 트랜지스터 회로 토폴로지를 살펴보고 트랜지스터의 간단한 속성을 사용하여 유용한 작업을 수행하는 방법을 생각하십시오.

간단한 모델에 따라 구체적으로 찾고 분석해야 할 사항은 다음과 같습니다.

• 일반적인 이미 터 구성. 이것이 기본 앰프입니다. 특히 문제는 증폭 기능을 효과적으로 사용하기 위해 트랜지스터를 범위의 중간에 유지하는 방법입니다. 이것을 "바이어 싱"이라고합니다.

• 이미 터 추종자. 게인은 단순히 더 높은 전압을 만드는 것이 아닙니다. 이 경우 전압은 약간 낮아 지지만 전류는 높아지고 임피던스는 낮아집니다.

• 이제 일부 다중 트랜지스터 회로를보고 트랜지스터의 장점, 트랜지스터가 유용하게 사용되도록 설계자가 수행 해야하는 문제를 따르십시오.

• 보다 편안하게 느껴지면 공통베이스와 같이 더 특이한 구성을보십시오. 자주 사용되지는 않지만 특별한 장점이 있습니다.

트랜지스터를 다루기 어렵게 만드는 것은 서로 영향을 미치고 선형이 아닌 많은 다른 매개 변수를 알아야한다는 것입니다. 따라서 그들의 행동을 정확하게 모델링하는 것은 쉽지 않으므로 SPICE와 같은 시뮬레이션 도구를 사용합니다. 회로를 설계하기 위해 무엇을하고 있는지 알아야하지만 SPICE는 설계 / 계산을 확인하는 데 도움이되며 때로는 단순화해야합니다.
웹 사이트가 이것에 대해 포괄적인지 확신하지 못합니다. 좋은 교과서가 더 나은 정보를 줄 것이라고 생각합니다. 다른 사람들이 일부를 추천 할 수도 있습니다.

반복 노출로부터 배우는 것은 사물을 배우는 나쁜 방법이 아닙니다. 실제적인 지식을 습득하고 일반적인 문제를 해결하기위한 일반적인 회로를 배우게됩니다.

트랜지스터는 선형 장치가 아니기 때문에 수동 소자와 같은 거의 모든 조건에서 적용되는 간단한 방정식은 없습니다. 일반적인 접근 방식은 주어진 순간에 트랜지스터가 차단, 능동, 포화 등 몇 가지 특징적인 방법 중 하나로 작동한다는 것을 인식하는 것입니다. 이러한 모드 중 하나 내에서 트랜지스터 회로를 분석하기 위해 근사치를 적용 할 수 있지만 근사값은 한계 내에서만 유지된다는 것을 이해해야합니다.

예를 들어, 트랜지스터가 활성 모드에서 작동한다는 것을 먼저 설정하면 소 신호 AC 등가 회로를 그릴 수 있습니다.이 신호는 트랜지스터가 가장 간단한 모델에서 저항과 전류로 대체됩니다. 종속 전류 소스. 그런 다음 선형 방정식을 사용하여 등가 회로에 좋은 영향을 줄 수 있습니다. 왜 소 신호 AC 등가 라고 불리는가? 충분히 큰 신호를 적용하면 모델의 한계가 깨지기 때문입니다. 큰 신호 입력은 트랜지스터를 차단 또는 포화 상태로 유도하여 모델을 무효화 할 수 있습니다.

모델이 더 정교할수록 더 정확한 반응을 계산할 수 있습니다. 그러나 기본 Common Emitter NPN을 고수합니다.

1. 베이스에있는 2 개의 저항은 전압 분배기 역할을합니다. 일반적으로 공급 전압의 약 절반을 기준으로 동일한 값을 사용합니다.

2. 이미 터는베이스에서 약 0.6V 아래에 있습니다. 이미 터에 저항기가 있으면 이제이를 통해 전류를 계산할 수 있습니다.

3. 이미 터 전류도 컬렉터를 통과합니다. 컬렉터에 저항기가 있으면 이제 그 전압을 가로 질러서 운동 할 수 있습니다.

바로 DC입니다.

AC의 경우베이스에서 몇 밀리 볼트 변경이 컬렉터에서 몇 볼트가 될 수 있습니다. 이미 터 전류 (및 / 또는 콜렉터 저항)가 너무 크거나베이스 바이어스가 홀수 인 경우 포화 또는 차단이 발생하여 입력 한 신호가 왜곡됩니다. 이는 항상 나쁜 것은 아닙니다 (생각 : 기타 왜곡 효과). .

트랜지스터가 매개 변수를 제어하는 ​​데 도움이되는 장치 또는 트랜지스터가 두 회로에 합류하는 경우 회로 1 (거친 추정)의 도움으로 회로 2를 고려할 수 있습니다. 예를 들어. 디지털 전자 장치에서와 같이 클럭 펄스가 있으며 클럭이 특정 레벨에있을 때 무언가를하고 싶다고 말하십시오. 트랜지스터의 경우와 유사합니다.베이스의 전압에 도달 할 때 작동 지점에서 트랜지스터를 모델링 할 수 있습니다 특정 레벨을 사용하면 장치를 켤 수 있으므로 전류가 ckt2에 흐르거나 릴레이 또는 스위치로 생각할 수 있습니다.이 트랜지스터 만 증폭기가 아닙니다.

설계 목적으로 트랜지스터는 ckt 1을 사용하여 회로 2의 매개 변수를 제어하는 ​​데 도움이되므로 작동 지점을 결정하기 위해 모든 모델을 사용할 수 있습니다. 트랜지스터를 해결하는 데 사용할 수있는 다른 모델과 혼동하지 마십시오.이 모델은 사용자 편의를위한 것입니다. 쉬운 계산을 용이하게하므로 모델을 사용하는 것이 더 쉽습니다 .h- 파라미터 (하이브리드) 모델은 가장 다목적이며 모든 트랜지스터를 해결하는 것이 가장 좋지만 T 모델도 좋습니다. 회로가 수행하는 작업에 대한 기본적인 느낌을 얻으려면 Vbe = 0.7과 같은 근사법을 사용하여 근사 할 수 있으며 이러한 모든 근사값은 쉬운 계산으로 이어집니다.

나는 트랜지스터 연구에 관한 두 가지 아주 좋은 책을 알고있다 1) 전자 장치와 회로, boylestad, 아주 좋은 책이지만 많은 근사치를 사용하고 다소 근사한 분석에는 좋지만 원하는대로 트랜지스터를 자세하게 모델링하고 싶다면 정확한 매개 변수를 알기 위해서는 2) 마이크로 일렉트로닉스 회로, 세 드라 스미스가 더 좋습니다. 이것은 당신이 성경, 슈퍼 북이라고 부를 수는 있지만 먼저 책 1을 읽고 2로 넘어가는 것이 좋습니다. 그렇지 않으면 많은 것을 배울 수 없으며 복잡한 수학에 묻힐 것입니다.

가능한 한 많은 회로를 분석하는 방법을 배우는 방법을 배우기 위해 시간이 지남에 따라 다양한 방법으로 트랜지스터를 사용할 수있는 방법을 알게 될 것입니다

이것을 배우기 위해 당신은 forest m이 쓴 책을 참조 할 수 있습니다. 그것들은 단지 회로를 포함합니다. 분석 할 수 있습니다.

FET는 BJT와 크게 다르지 않으며 입력 임피던스가 매우 높기 때문에 주로 FET가 증폭기 제작에 사용되지만 출력 임피던스는 거의 비슷하지만 크기도 작지만 반대로 BJT는 높은 스위칭 전력을 가지고 있습니다. 응용 프로그램이 BJT를 전환하여 무언가를해야한다면 훌륭한 선택입니다.

마지막으로 다시 말하고 싶습니다. 트랜지스터를 배우고 싶다면 많은 회로를 연구하면 4 단계 차동 증폭기 일뿐 아니라 배울 수있는 op-amp의 구성을 볼 수 있습니다.

TRANSISTOR를 배우는 좋은 시간 되세요!