트랜지스터 기본 소자 실험(결과)

소개글

o Tr의 기본 구조를 이해한다.
o BJT의 다양한 동작모드를 이해한다.
o BJT의 V-I 특성을 실험을 통하여 측정하고 이해할 수 있다.
o MOSFET의 다양한 동작모드를 이해한다.
o MOSFET의 V-I 특성을 실험을 통하여 측정하고 이해할 수 있다.
o JFET V-I 특성을 실험을 통하여 측정하고 이해한다.

목차

없음

본문내용

v_DS가 0V보다 작을 때, MOSFET은 Cut-off영역으로 드레인 전류 I_D가 흐르지 않고 v_DS가 점점 증가함에 따라 MOSFET은 Triode영역에서 saturation영역으로 넘어가게 되며 I_D의 크기는 점점 증가하다 saturation영역에서 일정한 크기를 유지하게 된다.
(3) 위의 실험에서 V_1과 V_DC 값에 대해 Transistor의 mode를 기술하시오. (Cut-off Mode, Triode Mode, Saturation Mode)

MOSFET의 동작영역은 Cut-off Mode, Triode Mode, Saturation Mode의 세가지 영역을 가지고 있으며, V_GS가 Vth보다 작으면 Cut-off영역, V_GS가 Vth보다 클 때 V_DS가 0V보다 크고 V_GD가 Vth보다 크면 Triode영역, V_GD가 Vth보다 작으면 pinch-off되어 saturation영역이 된다. MOSFET의 source가 접지되어 있으므로, 대략적으로 V_1의 크기가 0.7V보다 작으면 Cut-off영역이고, V_1의 크기가 0.7V보다 크고 V_1- V_DC가 0.7V보다 클 때 Triode 영역, 작을 때 saturation영역이 될 것이다. 이것을 표를 이용해 각 영역별로 나누어 표시하면 아래와 같다.

(4) 위의 실험에서 Saturation mode 인 경우에 Drain 측에 흐르는 전류 i_D값을 Gate와 Source 사이의 전압 v_GS의 함수로 도시해보시오. 함수에서 예측된 값과 실측된 값 사이의 오차가 어느 정도인지를 기술하시오.

saturation 영역에서의 Drain 전류식 에서 V_GS와 I_D사이의 관계를 알 수 있다. 여기서 Vth는 Threshold Voltage로 보통 약 0.7V의 값을 가지고 있으며 Data sheet를 이용해 소자의 고유 파라미터 들을 대입하여 I_D를 구할 수 있다.


(5) 위의 실험에서 v_DS –i_D 그래프에서 Saturation mode에서 기울기 값을 구하고 이를 통해서 output resistance 값과 Early Voltage 값을 유추해 보시오.

실험 1에서 구했던 Early Voltage를 같은 방식으로 구해나간다. 우선 v_DS - i_D 그래프를 통해 (V_DS, I_D) = (4.014,27.658)과 (5.014,27.717)의 기울기를 구해보면 0.059가 된다. 의 식이 되고,

참고 자료

o Microelectronic Circuits (Sedra & Smith)
o Fundamentals of Electric Circuits