[트랜지스터] BJT의 원리와 역할

 

 

 

안녕하세요. 취업한 공대누나입니다.

오늘은 트랜지스터, 특히 BJT에 대해 공부하고 넘어가보도록 하겠습니다.

학부 때는 깊고 자세히 배웠는데

실무에서는 정말 단순하게만 사용하고 있어서 허무했던 소자 중 하나입니다.

그럼 시작해볼까요?

 

 

 

1. 트랜지스터란? 트랜지스터의 역할

 

트랜지스터	트랜지스터

이미지 출처 : 내 보드, 디바이스마트

 

 

우선 Transistor란 Transfer + Resistor의 합성어로 저항을 변화시킨다라는 뜻을 갖고 있습니다.

저항의 변화는 전류의 변화를 가져오게 되는데

이 의미를 더 기억하는게 좋을 듯 합니다.

 

우선 크게는 BJT와 FET로 구분됩니다.

BJT는 Bipolar Junction Transistor로 접합형 트랜지스터이고

FET는 Field Effect Transistor로 전계 효과 트랜지스터입니다.

 

둘의 차이점을 간단하게 말씀드리면

BJT는 전류로 전류를 제어하고, FET는 전압으로 전류를 제어한다는 것입니다.

이것에 대한 자세한 의미는 공부를 하며 보도록하고 지금은 기억만 해두셔도 좋습니다.

 

트랜지스터의 중요한 역할에는 두 가지가 있습니다.

1. 스위치

2. 증폭

 

학부 때는 증폭 관련해서 어렵게 자세히 배웠는데 실제 실무에서는 

아주 쉬운 스위치 회로로만 사용해봤네요 ㅎㅎ

 

아래에서는 우선 BJT에 대한 내용을 다루고 다음 포스팅에서 FET에 대한 내용을 다룰 것입니다.

 

 

2. 트랜지스터의 종류

 

 

BJT는 NPN형과 PNP형으로 구분됩니다.

NPN형은 N형 반도체 사이에 P형 반도체가 있는 것이고

PNP형은 P형 반도체 사이에 N형 반도체가 있는 것입니다.

사이에 있는 반도체는 양쪽에 비해 매우 얇습니다.

 

따라서 총 3개의 단자가 있습니다.

전자를 모으는 역할을 하는 컬렉터(Collector)

전자를 방출하는 역할을 하는 이미터(Emitter)

그리고 전류의 흐름을 제어하는 베이스(Base)입니다.

 

그렇다면 이러한 트랜지스터는 어떻게 동작하게 되는지 알아보겠습니다. 

 

 

 

3. 트랜지스터의 원리

 

 

저는 세 가지 단계로 간단하게 이해했습니다.

 

1. V1에 순방향 전압을 걸어주면 양공과 전자가 결합을 하며 전류가 흐르게 됩니다.

2. 이 때 가운데에 있는 N형 반도체가 매우 얇기 때문에 정공에 비해 전자가 많이 부족하게 됩니다.

3. 이때 V2에 역방향 전압을 걸어주면 남아도는 양공이 -단자에서 공급되는

전자와 결합하여 더 큰 전류가 흐르게 됩니다. 

 

NPN형도 PNP와 마찬가지로 생각해보시면 공부하는 데에 큰 도움이 될 것 같습니다.^^

 

 

4. 스위치 회로

 

간단하게 제가 사용하는 스위치 회로에 대해 보여드리겠습니다.

 

 

정확한 사양은 데이터 시트를 보시고 설계를 해야 합니다.

정말 간단하게

Base에 일정 전류를 흘려주면 TR은 ON이 되고

그렇지 읺으면 OFF가 되는 스위치 회로입니다.

베이스와 인풋쪽의 저항은 전류를 제어하는 용도로

베이스와 그라운드 사이에는 튀는 전압을 잡아주는 용도로 사용합니다.

 

 

오늘은 간단하지만 정말 많이 사용하는 BJT에 대해 알아보았는데요.

학교에서는 왜 그렇게 어렵게 배웠던걸까요...

아니면 그 당시 제 머리가 바보였던걸까요...

지금은 쉽게 정리가 되는데 말입니다..ㅎㅎ

다음 시간에는 FET에 대해 알아보겠습니다.