[부품] 전자부품정보 : 트랜지스터 - 기본 설계법
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| :: 트랜지스터 회로 설계시 유의사항 | |||||
| 몇 볼트까지 사용할 것인가? | |||||
| 컬렉터·이미터간 최대정격전압（Vceo)를 기준으로 하며 실제로는 이것의 1/2 이하의 전압에서 사용하는 것이 좋습니다. | |||||
| 몇 암페어까지 흐르게 할 것인가? | |||||
| 이것은 ２가지 관점에서 생각해야 합니다. 먼저 컬렉터 최대정격전류（Ic)를 초과해서는 않되며 실제 사용시에는 1/2 이하에서 사용해야 합니다. 또 하나는 콜렉터 손실(Pc)을 기준으로 최대 전력을 초과하여 사용하지 않도록 하는 것입니다. 이것의 사용전압 × 전류로 계산하여 역시 1/2 이하에서 사용해야합니다. 그러나 이것은 방열판의 유무와 주위 온도에따라 큰 차이가 있으므로 데이터 쉬트를 확인하는 것이 좋습니다. | |||||
| 증폭률을 얼마로 사용할 것인가? | |||||
| 직류전류증폭율(hfe)로 단순하게 입력전류의 몇 배가 되어 출력되는지 계산하면 되지만 트랜지스터마다 편차가 있으므로 최소값을 기준으로 해야합니다. | |||||
| 어느정도의 주파수까지 증폭할 것인가? | |||||
| 이것은 이득 대역폭 (fT)을 기준으로 하여 다음과 같이 산출 합니다. 사용 가능한 주파수 ＝ 이득 대역폭(fT) ÷ 직류 전류 증폭 율(hfe) | |||||
| :: 디지탈 회로에서 사용법 | |||||
| 트랜지스터를 디지탈 회로에서 사용하는 목적은 주로 다음과 같은 것이 있으며 그에 따른 사용법을 설명합니다. | |||||
| 큰전류나 높은전압의 제어 | |||||
| 세그먼트 발광 다이오드의 제어, 모터나 릴레이등의 드라이브, 전원의 On/Off，조명등의 제어 전압레벨의 변환 : 광센서나 마이크의 신호 증폭 및 변환 직류전압 증폭 : A/D 변환 입력 신호 증폭및 센서 출력의 증폭 | |||||
| 큰 부하 제어 | |||||
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| :: 전압레벨 변환 방법 | |||||
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| :: 아날로그 회로에서 사용법 | |||||
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| 1. 컬렉터 저항（Rc)의 결정 | |||||
| 이것은 부하전류（Ic)를 고려해서 결정해야 합니다. 파워가 필요한 드라이브일때는 수 １００ｍA 정도가 필요하며 통상은 수 ｍA ~ 수 １０ｍA 정도가 일반적입니다． Rc는 무신호시 출력전압이 전원 전압의 １／２이 되도록 하면 되며 Rc = （Vcc/2) ÷ Ic 로 계산하면 구할 수 있습니다. (예：Vcc = 5V Ic = ２mA 라면 Rc = 1.25KΩ = 약1KΩ) | |||||
| 2. 이미터 저항（Re）의 결정 | |||||
| 이 저항은 입력신호가 １V 이상이 되어도 출력이 포화하지 않도록 하여 신호를 깨끗하게 증폭 할 수 있도록 합니다. 값의 결정은 러프하게 생각해도 좋으며 통상 Rc의 1/5 ∼ 1/10 정도면 족합니다. (예：1KΩ ÷ 5 = 200Ω） | |||||
| 3. 베이스 저항（R1과 R2）의 결정 | |||||
| 먼저 필요한 베이스 전압（Vb)을 구합니다. 무신호시 Re에는 Ic의 전류가 흐르고 있고 베이스 이미터간 전압은 약 0.6V로 거의 일정하기 때문에 Vb = Ic×Re＋0.6로 됩니다．（예： 2mA × 200Ω＋0.6 = 1.0V） 다음에 필요한 베이스 전류（Ib)를 전류 증폭율(hfe)에 의해 계산하면 Ib = Ic ÷ hfe（예：2mA÷100 = 0.02mA hfe=100）가 됩니다. 여기에서 베이스 저항은 베이스 전류의 １０배 이상의 전류가 흐르게 하여 베이스전류 및 베이스 전압이 변동하지 않도록 하며 R1，R2는 다음과 같이 계산합니다. R1 = （Vcc - Vb) ÷（10×Ic）, R2 = Vb ÷ (10 × Ic) (예：R1=(5V-1V)÷10×0.02mA=20KΩ R2=1V÷(10×0.02mA)=5KΩ ） | |||||
| 4.커플링 콘덴서(Cin)의 용량결정 | |||||
| 교류신호를 증폭하는 경우는 직류전압과 무관하게 하기 위해 커플링 콘덴서（Cin）가 필요해집니다．이 값은 입력신호의 최저 주파수（ｆｃ）에 대하여 충분히 무시할 수 있는 임피던스가 되도록 해야 합니다. 입력용 콘덴서 Cin 은 트랜지스터의 입력 임피던스를 Rin이라고 한다면 ｆｃ ＞ １÷（2π × Rin × Cin) 이 되도록 정해야 하며 입력 임피던스 Rin은 대략 R1과 R2의 병렬 저항값이 됩니다. 예：ｆｃ를 20Hz라고 할때 Cin > １／(6.3 × 4KΩ × 20Hz) = 2μF Cｉｎ = 4.7μF 정도를 사용하면 좋습니다,） | |||||
| 5. 바이패스 콘덴서（Ce）의 결정 | |||||
| 이미터의 콘덴서도 최저 주파수에 대하여 충분히 낮은 인피던스가 되도록 정해야 하며 Ce ＞ １÷（２π × ｆｃ × Re）로 구합니다． 예： Ce＞１／（6.3×20Hz×200Ω）=40μF → Ce=100μF） 《참고》직류증폭시는 Cin이나 Ce는 불필요 하기 때문에 사용하지 않아도 좋습니다. |
출처 : No1. 전자부품 쇼핑몰 아이씨뱅큐 (https://www.icbanq.com)
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