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| {{다른 뜻|트랜지스터 (게임)||비디오 게임}} | | {{토막글}} |
| '''트랜지스터'''(Transistor)는 증폭작용이나 스위칭 동작에 사용되는 [[반도체]] 소자다. 월터 브래튼, 존 바딘, 윌리엄 쇼클리가 벨 연구소에서 [[1947년]]에 발명하였고, 그 공로로 세 명은 1956년에 [[노벨 물리학상]]을 수상했다.
| | 트랜지스터는 증폭작용이나 스위칭 동작에 사용되는 [[반도체]] 소자다. 월터 브래튼, 존 바딘, 윌리엄 쇼클리가 벨 연구소에서 [[1948년]]에 발명하였고, 그 공로로 세명은 1956년 노벨 물리학상을 받았다. |
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| [[파일:First transistor.jpg|섬네일|250px|최초의 BJT, 초기 트랜지스터에는 [[규소]]가 아닌 [[저마늄]]이 사용되었다.]]
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| == 종류 == | | == 종류 == |
| * 양극성 접합 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor, BJT) | | * 양극성 접합 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor, BJT) |
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| == 원리 == | | == 원리 == |
| === BJT === | | === BJT === |
| [[파일:NPN BJT (Planar) Cross-section.svg|섬네일|오른쪽|NPN 타입 BJT 의 단순화된 단면도.]] | | [[파일:NPN_BJT_단면도.svg|섬네일|NPN 타입 BJT 의 단면도]] |
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| BJT는 이미터(Emitter), 베이스(Base), 컬렉터(Collector)로 구성되어있다. 각각 E,B,C로 간략히 표현한다. | | BJT는 이미터(Emitter), 베이스(Base), 컬렉터(Collector)로 구성되어있다. 각각 E,B,C로 간략히 표현한다. |
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| npn 트랜지스터를 예시로 설명하면, 베이스-이미터에 정방향 전압 V<sub>BE</sub>을 건다. 그러면 이미터에 있는 '''[[전자]]'''가 베이스쪽으로 이동한다. <ref>반대로 전류는 베이스에서 이미터로 흐른다.</ref> 그리고 컬렉터-이미터에 '''역방향''' 전압 V<sub>CE</sub>을 건다.
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| 일반적인 PN 접합 [[다이오드]]에서는 역방향으로 전압을 걸면 전자가 이동하지 못하지만, BJT에서는 주입된 전자 (Injected electrons)가 베이스를 통과하여 컬렉터 쪽으로 흐를수 있으므로 컬렉터 → 베이스 쪽으로 전류 I<sub>C</sub>가 흐르게 된다.
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| 실제로 오른쪽 그림에서는 이미터의 n과 컬렉터의 n은 같은 n 타입으로 보이지만, 도핑 농도가 다르다.
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| {{-}}
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| ==== 쉬운 설명 ==== | | ==== 쉬운 설명 ==== |
| [[파일:BJT simple circuit.JPG|섬네일|오른쪽|BJT를 이용한 공통 이미터 증폭기 회로<ref>베이스 쪽의 전류는 0.013mA인데, 컬렉터 쪽의 전류는 1.86mA이다. 약 140배 차이.</ref>]]
| | 베이스의 전류를 조절함으로써 컬렉터에 흐르는 전류를 조절할수 있다. 그런데, 베이스의 전류보다 컬렉터의 전류가 수십~수백배 크기 때문에,<ref>이 값을 β로 표현하며, 일반적으로 활성모드에서 50~200 사이의 값을 가진다. 특수한 트랜지스터는 β값이 1000 근처의 값을 가지기도 한다.</ref> 작은 전류로 큰 전류를 조절할수 있고, 이걸 이용하면 신호의 증폭이 가능하다. |
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| 베이스-이미터에 전압 V<sub>BE</sub>을 걸고, 컬렉터-이미터에 전압 V<sub>CE</sub>을 건다. (단, V<sub>BE</sub> < V<sub>CE</sub> 이고, 적절히 조절해야한다.) 그러면 베이스, 컬렉터 쪽에서 이미터 쪽으로 전류가 흐른다.
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| 그런데, 베이스의 전류를 조절함으로써 컬렉터에 흐르는 전류를 조절할 수 있다. 그리고 활성영역 (Active mode, 트랜지스터가 증폭기 역할을 하는 영역)에서는 베이스의 전류보다 컬렉터의 전류가 수십~수백배 크기 때문에,<ref>β로 표현하며, 일반적으로 활성영역에서 50~200 사이의 값을 가진다. 특수한 트랜지스터는 β값이 1000 근처의 값을 가지기도 한다.</ref> '''작은 전류로 큰 전류를 제어'''할 수 있고, 이걸 이용하면 작은 신호의 증폭이 가능하다.
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| {{-}}
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| === JFET ===
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| {{참고|JFET}}
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| === MOSFET ===
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| {{참고|MOSFET}}
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| === 절연 게이트 양극성 트랜지스터 (IGBT) ===
| | [[파일:BJT simple circuit.JPG|섬네일|오른쪽|BJT를 이용한 공통 이미터 증폭기 회로]] |
| {{참고|절연 게이트 양극성 트랜지스터}}
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| == 기타 ==
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| 트랜지스터의 원리를 배우기 위해서는 '반도체 공학' 서적을 사야하고, 트랜지스터가 들어간 회로의 해석을 배우기 위해서는 시판되는 [[회로이론]] 책이 아닌, 전자회로 (Sedra Smith<ref>{{ISBN|9788964210819}}</ref> 같은) 서적을 사야한다. 회로이론쪽은 RLC회로, AC 회로, 라플라스/푸리에 변환을 다룬다.
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| | === FET === |
| {{주석}} | | {{주석}} |
| [[분류:전자공학]] | | [[분류:전자공학]] |
| [[분류:트랜지스터| ]]
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