트랜지스터

진공관을 이용하였던 컴퓨터는 트랜지스터(TR)의 등장으로 급격히 소형화 되었다. 진공관에 비해 가볍고, 소비 전력이 적어 컴퓨터뿐만이 아니라 전자기기에서도 많이 사용된다. 트랜지스터는 접류나 전합을 조절하여 신호처리의 증폭기로 사용 가능하고, 또한 스위치로도  가능하다. 

트랜지스터는 2가지 종류가 있다. BJT(Bipolar Junction Transistor: 접합형 트랜지스터), FET(Field Effect Transistor :전기장효과 트랜지스터)로 있으며 p형, n형 반도체 모두 3개의 층으로 되어 있다.3개의 층은 B(Base), C(Collector), E(Emitter)라고 부르며, 기본적인 컨셉은 B는 전류흐름을 제어하고, C는 증폭된 신호가 흐르게 되고, E는 총 전류가 흐른다. 즉, C와 E사이에 전류가 흐를수도, 안 흐를 수도 있는데, 이를 제어하는 것이 B이다. 이런 B의 특성을 통해 트랜지스터의 스위칭이 가능하고 이는 곧 컴퓨터의 이진 신호를 처리할 수 있게 된 것이다. 다시말해 앞서 말한 3개의 다리가 B, C, E가 있는데, B에 약한 전류를 흘리면 C-E가 통하는 것이고, B에 전류를 단락시키면 C-E사이에는 전류가 통하지 않게 되는 것이다.

npn과 pnp의 차이점은 npn일 때 Base에 전류를 집어 넣는 방식으로 트랜지스터를 동작시키고, 반대로 pnp의 경우 base를 통해 전류를 뽑아내어 동작시킨다.

 

- B-E간의 pn접합 => 순방향 전압
- C-B간의 pn접합 => VCB=VCE-VBE => 역방향전압
- IC는 IB에 의에 크게 변화
- IB는 VBE에 의에 크게 변화
- IC는 VCE에 의해 크게 변화하지 않음
- IE=IB+IC

EBJ	CBT	state	작용
순방향	역방향	능동	증폭
역방향	역방향	차단	스위칭
순방향	순방향	포화	스위칭

C-B간 역전합이 가해져 잇는 것만으로는 전류가 흐르지 않는다. C-B접합 가까이 전기장이 있다. B-E간 순전압을 가하면, E에서 B로 많은 전자가 흘러들어가고, 그 전자의 대부분은 B가 대단히 얇으므로 바로 C-B접합 가까이로 도달한다. C-B 접합까지 도달한 전자는 그 접합면 가까이에 잇는 전기장에 끌려 C속으로 들어간다.
IE는 B-E간의 순전합VBE때문에 E에서 속으로 들어간 전자의 양에 상당하는 전류
IB는 B속으로 들어간 전자 중에서 C-B접합까지 도달하지 않은 전자의 양에 상당하는 전류
IC는 베이스 속으로 들어간 전자 중에서 C-B접합까지 도달하고 이어서 C로 들어가는 전자의 양에 상당하는 전류


Current Gain

b = E에서의 Current Gain

트랜지스터의 특성

입출력 특성