실험 5결과 단일 BJT주파수 특성

목차

1. 실험 결과
2. 고찰&토론문제
3. 교수님 과제

본문내용

Ib의 측정값이다. 계산대로 딱 8uA가 나왔다. 이때의 베이스 전압과 콜렉터 전압을 생각하면 활성영역에 있다.
(d) 콜렉터의 DC 바이어스를 측정하고 BJT가 활성 영역에 있는지 확인하시오. 그리고 콜렉터의 소신호 신호를 측정하고 소신호 이득을 구하시오. 신호의 위상 변화를 관찰하시오. 신호발생기의 주파수를 감소시키면서 소신호 이득이 3dB(1/ sqrt {2} ) 감소하는 주파수를 측정하시오.
1kHz의 미드밴드 영역에서 이득과 위상차이를 보기 위한 결과이다. 이득은 3.2에서 3.4정도의 이득을 얻었다. 앞서 구했던 Ib를 이용하여 다시 이론의 식으로 전압이득을 구해보니 3.2정도가 나왔다. 예비에서는 Ib가 5uA로 더 낮아서 전압이득이 3.8이었다. 실제 소자의 차이로 보인다.
전압이득 3.2의 0.707배 정도인 2.2정도가 되게 주파수를 낮추었더니 예비에서 구했던 대로 184Hz였다. 위상차이는 입력파형보다 140도정도 뒤지는 위상이었는데 입력파형과 같이 찍으면 결과가 흔들려서 같이찍지 않았다. 다음실험에서는 같이 찍었다.
100Hz일 때의 이득과 위상차가 궁금하여 실험해 보았다. 이득은 1.5정도가 나왔다. 이론에선 시뮬레이션에서는 1정도였는데 역시 좀 차이가 나긴 하지만 주파소를 감소시키면 이득이 감소하고 위상차이가 적어진다는 것을 알 수 있다.
시뮬에서는 120도 정도의 위상차가 났었다.

<중 략>

자동 제어계의 안정도를 알기 위해 이득 여유와 아울러 사용하는 값. 이득이 1로 되었을 때 계가 불안정하게 되는 위상의 한계(-180°)까지, 또 얼마만큼의 위상의 여유가 있는가를 나타내는 것. 원점 O를 중심으로 하여 반경이 1인 원(단위원)과 주파수 응답의 벡터 궤적과의 만난점을 Q로 하면 직선 OQ와 -의 실 축이 이루는 각이 위상 여유이다. 보드 선도에서는 이득이 0㏈일 때의 주파수에서 위상이 -180°까지 앞으로 얼마가 되는가를 구하면 된다.
[네이버 지식백과] 위상 여유 [phase margin, 位相餘裕] (전자용어사전, 1995.3.1, 성안당)

참고 자료

없음