안녕하세요 시제품 개발 전문기업 디자인웨일입니다.
오늘은 트랜지스터에 대해 알아보도록 하겠습니다.
트랜지스터란?
트랜지스터는 트랜스(Trans)와 레지스터(Resistor)의 합성어로
전자회로 내에서 전자의 증폭과 스위칭을 담당하는 소자입니다.
여기서 증폭은 입력된 신호의 파형은 그대로 둔 채 전압과 전류의 크기만을 확대하는 것이고,
스위칭은 전구를 껐다 켜듯 전류의 공급과 차단을 반복하는 것입니다.
트랜지스터의 원리
트랜지스터는 베이스.이미터,콜렉터로 구성되어 있습니다.
베이스 : 전류의 흐름을 제어하는 곳 (불순물을 적게 첨가, 폭이 좁음)
이미터 : 총 전류가 흐르는 곳 불순물을 많이 첨가 (도핑을 많이 함, 폭이 넓음)
콜렉터 : 증폭된 신호가 흐르는 곳 (불순물을 중간 정도 첨가)
베이스에서 신호를 주면
이미터에서 전자/정공을 보내고,
콜렉터로 가서 출력을 합니다.
전압을 걸어 이미터 쪽에 있는 N형의 일부 전자는 P형 쪽으로 이동하여 정공과 결합하고,
콜렉터와 베이스 사이의 역방향의 전압이 걸려 형성된 넓은 공핍층으로 인해 전류/전자의 흐름을 억제합니다.
하지만 이미터에서 온 나머지 N형의 전자로 인해 높아진 캐리어 밀도가 P형 층을 뛰어넘어 컬렉터 쪽으로 이동하게 되고
이렇게 더해진 전자들로 인해 증폭된 값을 받아낼 수 있게됩니다.
트랜지스터의 종류
p형 반도체와 n형 반도체를 접합해서 만들어진 능동소자입니다.
능동소자란 전기적인 신호를 변화시키는 능력을 가진 부품을 말합니다.
종류로는 pnp형 트랜지스터가 있고 npn형 트랜지스터가 있습니다.
작동 원리는 같으나 전압을 가하는 방향이 다릅니다.
① pnp트랜지스터
2개의 p형 반도체와 1개의 n형 반도체로 구성되어 있습니다.
이미터→베이스→컬렉터 순으로 전류가 흐르게 됩니다.
양쪽의 p형 반도체는 각각 이미터, 컬렉터이며
가운데의 n형 반도체는 베이스입니다.
이미터에서 베이스로는 순방향, 베이스에서 컬레터로 역방향으로 흐르는데
이 과정을 거치면서 전기적인 신호가 증폭하게 됩니다.
② NPN트랜지스터
2개의 n형 반도체와 1개의 p형 반도체로 구성되어 있습니다.
양쪽의 n형 반도체는 각각 이미터,컬렉터이며
가운데의 p형 반도체는 베이스입니다.
NPN트랜지스터의 동작 원리도 PNP트랜지스와 같습니다.
다만 전권과의 결선이 PNP형과 반대이며 전압의 방향이 다릅니다.
NPN트랜지스터는
컬렉터 → 베이스 → 이미터 순으로 전류가 흐르게 됩니다.
오늘은 트랜지스터에 대해서 알아봤는데요.
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