전산기 전자산업기사 필기

공식 5, 문제 30

BJT 바이어스

α, β, 동작점, 안정계수

전류 관계

$I_{E} = I_{B} + I_{C}$ , $α = I_{C} / I_{E}$ , $β = I_{C} / I_{B}$
$β = \frac{α}{1 - α}$ , $α = \frac{β}{1 + β}$
$I_{C} = β I_{B} + (1 + β) I_{C B O}$ — $I_{C E O} = (1 + β) I_{C B O}$

동작 영역

영역	BE 접합	BC 접합	용도
활성	순	역	증폭
포화	순	순	스위치 ON
차단	역	역	스위치 OFF
역활성	역	순	거의 안 씀

바이어스와 안정도

안정계수 $S = \frac{\partial I _{C}}{\partial I _{C O}}$ (작을수록 안정, 최소 1)
고정 바이어스: $S = 1 + β$ (가장 불안정)
컬렉터 궤환 바이어스: 중간
전압 분배 + 이미터 저항: 가장 안정 ( $S \approx 1 + R_{T h} / R_{E}$ )
열폭주: 온도↑ → $I_{C O}$ ↑ → $I_{C}$ ↑ → 손실↑ → 온도↑ (방열판, $R_{E}$ , 다이오드 보상)
얼리 효과: $V_{C E}$ ↑ → 유효 베이스 폭↓ → $I_{C}$ 증가(출력 저항 $r_{o}$ )

계산 순서 (전압 분배)

$V_{T h} = V_{C C} \frac{R _{2}}{R _{1} + R _{2}}$ , $R_{T h} = R_{1} ∥ R_{2}$
근사: $β R_{E} \geq 10 R_{2}$ 이면 $V_{B} \approx V_{T h}$
$I_{E} = (V_{B} - V_{B E}) / R_{E}$ , $V_{C E} \approx V_{C C} - I_{C} (R_{C} + R_{E})$

핵심 공식

5개

α→β

$β = \frac{α}{1 - α}$

β→α

$α = \frac{β}{1 + β}$

고정 바이어스

$I_{B} = \frac{V _{C C} - V _{B E}}{R _{B}}, V_{C E} = V_{C C} - I_{C} R_{C}$

전압 분배

$V_{B} = V_{C C} \frac{R _{2}}{R _{1} + R _{2}}, I_{E} = \frac{V _{B} - V _{B E}}{R _{E}}$

고정 바이어스 안정계수

$S = 1 + β$

자주 틀리는 포인트

2개

포화 = 두 접합 모두 순방향
안정계수는 작을수록 좋음