다녀가는 분들은많은데, 블로그가 영 조용하네요..
allaboutcircuits.com에 있는 트랜지스터 바이어스에 대한 문서중 마지막부분 입니다.
이거 말고도 해당 사이트에 좋은 내용이 많아요, 꼭 한번씩들 보시고..
자료를 수집하다가다수에게 유용하다 싶은 자료들을알아먹기 쉽게(한글화 혹은 요약)작업해서 올리고 있습니다.
FET 의 바이어스도 있었으면 작업을 해둘텐데, 아쉽게도 해당 사이트에는 FET 에 대한 내용은 아직 비어있네요.
다른데서라도 찾아서, 이 문서 다음 문서로 올려보도록 하겠습니다.(이건 시간 좀 걸릴 듯)
만약에트랜지스터에 대해서 완전히 이해하고 싶은데 뭐 부터 해야 할지 모르겠다면
아래 순서대로 알아가시는게 편할 겁니다.
HFE (DC 전류 증폭)에 대한 이해, On/Off 작동 설계, 저주파 증폭기(A 클래스) 설계,
저주파 전력증폭기(B클래스, (SE)PP) 설계, RF 증폭기 설계 순으로배워 나가는게 좋습니다.
뒷쪽으로 갈수록 어려워지고 자료를 구하기 어렵습니다.
지금 이 문서는 위에 열거한 것 중 "저주파 증폭기(A 클래스)설계" 에 필요한 자료에해당 합니다.
원래 하나도 어려울게 없는데,경험이 없는 사람들은 뭔 뜬구름 잡는 얘긴가 싶을 겁니다.
그건......어렵다는 고정관념 때문..
외쿡 애들은 책상위에 10MHz 스코프 하나놓고도 재미삼아 회로 설계해서(own build)해서 만드는데..
우리는 먹고살기 바쁜 나라라 그런가.. 취미로 하기는 커녕, 전공한 사람들도 별로 관심이 없는 듯.
이 문제에 대해서는 다음에시간 날 때적어 보도록 하겠습니다.
Voltage divider bias (전압 분할 바이어스)
안정적인 이미터 바이어스는 아래 그림처럼 낮은 베이스 바이어스 전원을 요구한다.
베이스 전원 VBB 의 대안은 전압 분할에 기반한 컬렉터 전원 VCC 이다.
전압분할 바이어스는 전압 분할로 베이스 배터리를 대신한다.
이 디자인 기술은 이미터-바이어스를 첫번째로 사용한다, 그 다음 Thevenin's Theorem(테브난의 정리)를 사용하여 전압 분할 바이어스를 설정하고 그것을 변환한다. 도식화된 절차를 아래 그림에 보인다.
값이 지정되지 않은 전압 분배기를 그린다. 베이스로부터 떨어진 분배기를 끊어낸다. 단일 테브난 등가 저항 Rth 와 전압원 Vth 를 테브난의 정리를 적용 하여 산출한다.
테브난의 정리를 이용하여전압 분할기를단일 전원 Vth 와 저항 Vth 로 변환.
테브난 등가 저항은 배터리(VCC)가 0(GND)까지 감소되는 부하 지점(화살표)으로 부터의 저항이다.
예를 들면, R1||R2. 테브난 등가 전압은 개방 회로 전압 이다(부하가 제거된). 이 계산법은 전압 분배 비율 방식에 의한다.
Vth 와 Rth 를 위한 등가 상대로부터 R2 를 제거하고 R1 을 획득한다. R1 의 수식은 Rth, Vth, Vcc 의 알려진 양에 의한다.
Rth 는 Rb 인 것에 주목, 이것은 이미터-바이어스 디자인에서의 바이어스 저항 이다. R2 의 수식은 R1 과 Rth 에 의한다.
이전의 이미터-바이어스 예제를 전압 분배 바이어스로 변환한다.
전압 분할 바이어스로 변환된 이미터-바이어스 예제
이 값들은 이전의 이미터-바이어스 예제에서 선택되었거나 계산되었다.
Vcc, VBB, RB 를 R1 이 대신하고, R2 는 전압 분배 바이어스를 설정한다.
R1 은 220K 의 표준값이다. R2 의 38.8k 에 대응하는 가까운 표준값은 39k 이다.
이것은 IE 를 변경하지 않고 우리가 그것을 계산하는데 충분하다.
문제 : 캐스코드 증폭기의 바이어스 저항을 계산한다.(아래 그림)
VB2 는 이미터 접지단에서의 바이어스 전압이다. VB1 은 11.5V 로 꽤 높다, 왜냐하면 우리가 베이스 접지단의 이미터가 11.5-0.7=10.8V, 약 11V 로 고정되길 원하기 때문에,(결과적으로는 RB1 의 전압 강하로 인해 10V 가 될 것이다)
그것(베이스 접지단)은 이미터-접지단의 콜렉터 저항을 대체하는 부하이다,우리는 1mA 의 이미터 전류를 희망한다.
캐스코드 증폭기의 바이어스
문제 : VCC 20V 에서 구동되는 캐스코드 증폭기의 베이스 바이어스 저항을 전압분할 바이어스 저항으로 바꾸기.
복습 :
- 아래 그림을 보고,
- 바이어스 회로를 선택한다.
- 예정된 어플리케이션의 Rc 와 Ie 를 선택한다. Rc 와 Ie 값은 보통 Vcc 1/2 의 컬렉터전압 Vc 로 설정될 것이다.
- 희망하는 이미터 전류를 달성하기 위한 베이스 저항 RB 를 계산한다
- 만약 필요하다면, 표준값 저항에 맞는 이미터 전류 IE 를 재계산 한다.
- 전압 분배 바이어스는 이미터-바이어스를 먼저 계산하고, R1 과 R2 를 정한다.
- 교류 증폭기는 RE 에 바이패스 캐패시터를 병렬 연결하여 교류 이득을 증가시킨다.
(최저 주파수 리액턴스 Xc < 0.10RE 로 설정한다.)
바이어스 계산식 요약
여기까지가 끝 입니다. 읽느라 수고하셨슴둥.