[첨단 헬로티] 1. 실험 목적 ① 오실로스코프 사용법을 익힌다. ② 주기, 주파수 측정법을 익힌다. ③ 진폭과 위상차의 측정법을 익힌다. 2. 아날로그 오실로스코프(6506의 패널과 기능(2CH용)) ▲ 그림 1. 부귀환의 회로 ▲ 그림 2. 6506의 뒷면 패널 (1) 오실로스코프 구분 ① 화면(CRT) 조정 및 전원부 ▲ 그림 3. ② 수직축 조정부 ▲ 그림 4. ③ 수평축 조정부 ▲ 그림 5. ④ 소인 및 동기 조정부 ▲ 그림 6. (2) 각부 기능별 설명 1) 화면 조정 및 전원부 ① POWER SWITCH：전원을 끄거나 켜는 스위치(ON/OFF) ② POWER LAMP：전원 SW ON시 LED 점등 ③ INTENSITY ▶ 시계방향으로 돌리면 휘도가 밝아짐 ▶ 전원을 넣기 전에 반시계 방향으로 끝까지 돌려서 사용 ▲ 그림 7. ④ FOCUS：CRT상의 표시되는 선의 굵기 조정 ⑤ TRACE ROTATION ▶ 수평 휘선이 지자기의 영향으로 수평 눈금에서 기울어짐을 보정 ⑥ SCA
[첨단 헬로티] h파라미터와 등가 회로 h파라미터란 트랜지스터가 할 수 있는 일을 이것과 똑같은 성질의 전기 회로로 고친 것을 트랜지스터의 등가 회로라고 한다. 만약 이미터 다자를 공통으로 해 트랜지스터를 4단자로 고쳐 놓은 회로를 생각할 때, 입력 전압 vi 입력 전류 ii, 출력 전압 vo, 출력 전류 io의 관계를 알 수 있다면 등가 회로를 사용해 이 회로의 성질을 알아낼 수 있게 된다[그림 1]. ▲ 그림 1. 4단자로 취급한다 등가 회로를 사용하려면 위에서 나타낸 vi, ii, vo, io의 관계를 h파라미터라는 것이 필요하다. h파라미터는 [그림 1]과 [그림 2], [그림 3]의 설명에 의해 정의한 식 (1)~(4)와 같은 정수다. 이 값은 측정 조건에 따라서 변화하지만 대체로 다음과 같다. ▲ 그림 2. h파라미터의 의미 ▲ 그림 3. h파라미터의 의미 hfe : 50~500 hie : 수 kΩ hre : 1 × 10-4 hoe : 10 × 10-6 ~ 30 × 10-5 [S](지멘스) h파라미터를 사용해 [그림 1]의 기본적인 증폭 회로를 등가 회로로 고쳐 놓으면 [그림 4]와 같이 된다. ▲ 그림
[첨단 헬로티] 출력 전압을 빼내기 위해서는 트랜지스터의 베이스에 신호 전압 vi를 가해주면 베이스 전류 ib가 흘러 큰 신호로 증폭된 컬렉터 전류 ic (= hfeib)를 얻을 수 있다. 여기서 이 증폭된 신호를 밖으로 빼내려면 부하 저항 RL을 컬렉터에 직렬로 넣어, 이 저항에 생기는 전압 vo을 취하면 된다. 즉 전류를 전압으로 바꿔내는 것이다. [그림 1]의 회로는 기본 증폭 회로라로 말할 수 있는데, 동작 원리에서 알 수 있듯이 트랜지스터 각 부의 파형은 직류분의 합으로 되어 있다. [그림 2]는 그 모양을 나타낸 것이다. 여기서 주의할 점은 컬렉터 전류 IC와 컬렉터 전압(출력 전압) vo의 파형은 위상이 반전된다는 점이다. 이런 것에 대해 생각해 보자. ▲ 그림 1. 신호 전압 vi와 출력 전압 vo 베이스 전류(입력 전압) ▲ 그림 2. 각부의 전압·전류 파형 IC와 vo는 왜 반전 되는가 우선, [그림 1]의 회로에서 직류분만을 주목한다면, 베이스측의 바이어스 전압 VB에 의해 컬렉터 측에 흐르는 전류 IC는 항상 일정한 크기의 전류가 흐르게 된다. 이 때 컬렉터 전압 vo는 직류 전류 IC에 의한 전압 강하 RL IC 에 따라
[첨단 헬로티] 증폭기란 어떤 일을 하는가? 모스(Morse) 전신기가 발명된 것은 1837년이다. 이 발명은 그 당시만 하더라도 획기적인 것으로 인기가 높았는데, 원리는 단순히 전류를 단속해 신호를 보내는 것에 지나지 않는 것이었다. 그러나 시대가 진보함에 따라 온도, 속도, 빛의 세기 등 온갖 물리적인 성질을 전기 신호로 변환 할 수 있게 되면서 전기의 이용도는 매우 넓어졌다. 그런데 이 신호를 담당하는데 절대적으로 필요한 것이 증폭기다. 신호로서 중요한 것은 우리가 이것을 감지해야 된다는 것이다. 이것을 위하여 신호에 일을 시킬 필요가 있다. 예를 들면 신호에 의해 스피커를 울리게 하던가, 기록계를 동작시키던가, 그와 같이 함으로써 우리는 확실히 신호가 무엇이지를 이해하게 될 것이다. 작은 에너지의 진폭을 큰 에너지의 진폭으로 고칠 필요성이 있는 것은 이 때문인 것이다. 그 역할을 담당하는 것이 증폭이다. 실제 증폭기는 [그림 1]처럼 작은 입력신호를 큰 출력신호로 변환시켜 출력을 내는 것이다. ▲ 그림 1. 증폭 회로의 동작 증폭기는 예를 들면 현미경이나 망원경과 견줄 수 있는 것으로서 작은 신호를 확대하는 전기적 현미경이라 말할 수 있다. 증폭의 원
[첨단 헬로티] FET의 구조와 동작 FET는 전계 효과 트랜지스터라고 부르며, 전계에 의해 전류를 제어한다. [그림 1]은 n채널 (FET)의 구조다. 드레인(Drain: D), 소스(Source: S), 게이트(Gate: G)의 3개 전극을 가지고 있으며, 드레인-소스간에 전압을 가하면 전류가 흐른다. 여기서 게이트-소스간에 역방향 전압을 가하면, 공핍층이 퍼져 전류의 통로(채널이라고 부른다)가 좁아지기 때문에 전류가 제한된다[그림 2(a), (b), (c)]. ▲ 그림 1. 전계 효과 트랜지스터(FET)의 구조 이 경우 전류를 드레인 전류라고 하는데, 게이트 전압의 변화해 비례해 공핍층의 두께가 변화하고 드레인 전류를 변화시키게 된다. • FET의 종류 통로가 n형 반도체인 경우는 n채널, p형 반도체인 경우에는 p채널이라고 하지만, [그림 1]은 게이트에 pn접합을 사용하고 있으므로 접합형 FET라고 부른다. 이것과는 다르게 채널과 게이트 사이를 대단히 얇은 산화 절연막(SiQ2)으로 절연하고, 여기에 금속을 증착해 게이트를 형성한 것을 MOS-FET라고 한다. MOS란 Metal Oxide Semiconductor의 약자이고 금속 산화물 반
[첨단 헬로티] 트랜지스터의 구성 접합 트랜지스터는 [그림 1]과 같이 구성돼 있다. 얇은 n형 반도체를 p형 반도체 사이에 끼워 넣은 것을 p-n-p형 트랜지스터라고 하며, 얇은 p형 반도체를 n형 반도체 사이에 끼워 넣는 것을 n-p-n형 트랜지스터라고 한다. p와 n, 정공과 전자를 바꿔 놓으면 p-n-p이건, n-p-n이건 트랜지스터로써의 동작은 똑같은 것이 된다. ▲ 그림 1. 접합형 트랜지스터의 구조와 기호 [그림 (a)]는 p-n-p형 트랜지스터의 모형이고, 양쪽 p형 전극을 붙여, 한쪽을 이미터(Emitter: E), 다른 쪽을 컬렉터(Collector: C)라고 부른다. 그리고 중앙의 얇은 n형은 베이스(Base: B)라고 부른다. [그림 (b)]는 n-p-n형의 구성을 나타낸 것이다. 또한 트랜지스터 각 그림 기호의 전극 옆에는 일반적으로 문자 기호 E, C, B를 덧붙여 써넣는다. 트랜지스터의 동작 원리 [그림 2]와 같이 베이스-컬렉터 간에는 역방향 전압을 가해도 전류는 흐르지 않는다. 그러나 이 상태에서 이미터-베이스간에 별개의 순방향 전압을 가하면 컬렉터에서전류가 흐르게 된다[그림 3]. ▲ 그림 2. 베이스-컬렉터간에 역방향 전압을
[첨단 헬로티] 1. pn 접합이란 캐리어의 이동 반도체 속에서 캐리어는 드리프트(Drift) 현상, 확산 현상 등에 의해 이동된다. 드리프트라는 것은 반도체에 일정 방향의 전계를 걸었을 때, 캐리어인 정공이나 전자가 전계로부터 힘을 받아 이동하는 현상을 말한다. 또 확산이라는 것은 물에 잉크를 떨어뜨렸을 때, 주위에 퍼져나가는 것처럼 반도체 속에 캐리어의 농도가 큰 부분으로부터 작은 부분에 걸쳐 캐리어의 이동이 생기는 현상을 말한다[그림 1]. 이와 같이 캐리어의 이동에 의해 생긴 전류를 각각 드리프트 전류, 확산 전류라 한다. ▲ 그림 1. 캐리어의 이동 캐리어의 주입 한 진성 반도체 속에 p형과 n형의 불순물 반도체를 인접해 결합시킨 구조를 pn 접합이라고 한다. pn 접합이 형성되면, [그림 2]처럼 n형 영역의 전자는 p형 영역으로, p형 영역의 정공은 n형 영역으로 확산 현상에 의해 이동한다. 상대측 영역에 이와 같이 이동한 캐리어를 주립 캐리어라고 부른다. ▲ 그림 2. 캐리어의 주입 공핍층이란 주입된 캐리어는 각각의 영역에서 보면 소수 캐리어라고 할 수 있다. p형과 n형의 양쪽 영역이 서로 접한 면을 접합면이라고 하나, n형 영역의 접한면에
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