기본 소자 #5: Transistors (트랜지스터) 2편

기운찬곰·2026년 1월 2일

회로 기본 소자

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📕 유데미 강의, "The Complete Electronics Course: Analog Hardware Design" 를 보고 정리한 글입니다. (강력 추천)


β의 차이를 어떻게 보상할 것인가

"How to counter the differences in β"는 "β의 차이를 어떻게 보상할 것인가?" 또는 "β의 편차에 어떻게 대응할 것인가?"라는 뜻입니다. 트랜지스터마다 β 값이 달라서 생기는 문제(부품 편차, 온도 변화 등)를 해결하는 방법을 묻는 것입니다.

트랜지스터마다 β 값이 50~300으로 크게 다르고 온도에 따라서도 변하는데, 이런 차이에도 회로가 안정적으로 동작하도록 설계하는 기법에 대해 배워봅니다.

트랜지스터 바이어싱

트랜지스터 바이어싱(Transistor Biasing)은 트랜지스터가 우리가 원하는 목적(증폭 또는 스위칭)에 맞게 동작하도록 적절한 직류(DC) 전압과 전류를 미리 걸어주는 것을 말합니다.

바이어싱을 하는 목적은 다음과 같습니다.

  • 동작점(Q-point) 설정: 트랜지스터 특성 곡선 상에서 최적의 동작 위치인 'Q-point'를 고정합니다.
  • 신호 왜곡 방지: 증폭기로 사용할 때, 입력 신호가 차단이나 포화 영역에 걸려 잘리지 않도록 활성 영역의 한가운데에 동작점을 잡습니다.
  • 안정성 유지: 온도 변화나 트랜지스터의 개별적인 특성 차이(β 값의 차이)에도 불구하고 회로가 안정적으로 작동하게 합니다.

바이어싱은 마치 자동차의 시동을 걸어 공회전 상태로 만드는 것과 같습니다. 시동이 걸려 있어야 엑셀(입력 신호)을 밟았을 때 차가 바로 나갈 수 있는 것처럼, 트랜지스터도 바이어스가 잡혀 있어야 신호를 제대로 처리할 수 있습니다. (오호...)


주요 바이어스 회로의 종류는 다음과 같습니다.

  • Fixed Bias (고정 바이어스): V_CC에서 저항 하나로 베이스에 전류를 공급하는 가장 단순한 방식이지만, β 변화에 매우 취약합니다.
  • Collector Feedback Bias (컬렉터 피드백): 베이스 저항을 컬렉터에 연결하여 음의 피드백을 제공하므로, 고정 바이어스보다 안정적이지만 여전히 β 의존도가 높습니다.
  • Voltage Divider Bias (전압 분배): 두 개의 저항(R1, R2)으로 베이스 전압을 분배하고 이미터 저항을 추가하여 β 변화에 거의 독립적인 가장 안정적인 방식입니다.
  • Emitter Bias (이미터 바이어스): 이미터에 저항을 두고 음전원(-V_EE)을 사용하여 안정적인 동작점을 제공하지만, 두 개의 전원이 필요합니다.

실무에서는 Voltage Divider Bias가 가장 많이 사용됩니다.

Fixed Bias 회로 예시

고정 바이어스(Fixed Bias) 회로에 대해 살펴보겠습니다. 참고로, 베이스 전류(I_B)가 전원 전압과 베이스 저항에 의해 '고정'되기 때문에 고정 바이어스라고 부릅니다.

먼저, "Vbb 5V - 56k - 트랜지스터 - GND"로 이어지는 폐쇄 회로를 살펴보겠습니다. 폐쇄 회로이기 때문에 전체 전압은 0V가 되어야 합니다. 649mA은 다이오드 임계 전압이죠. 남은 전압은 56k 저항이 소모 합니다. 4.351V 라고 나와있네요. 베이스 전류 I_B = (5V - V_BE) / 56kΩ = (5V - 0.649V) / 56kΩ ≈ 78μA 입니다.

여기서 컬렉터 전류는 베이스 전류보다 100배 크네요. I_C = β × I_B = 100 × 78μA ≈ 7.8mA입니다. 컬렉터 전압 V_C = V_CC - (I_C × R_C) = 15V - (7.8mA × 1kΩ) = 15V - 7.8V ≈ 7.2V 가 됩니다. V_CE = V_C - V_E = 7.2V - 0V = 7.2V 가 됩니다.

결과적으로 위 회로는 트랜지스터가 활성 영역에서 동작하며 증폭기로 사용 가능한 상태입니다. 하지만 증폭인자(β)는 제조업체에서 정확히 100이라고 생산하기 어렵습니다. 그래서 일반적으로 범위를 지정합니다.

이 회로의 문제는 출력 전류가 트랜지스터 증폭 인자에 크게 의존한다는 거죠. 이건 좋지 않습니다. 또한, 증폭 인자는 온도에 영향도 많이 받거든요.

Voltage Divider Bias

전압 분배 바이어싱(Voltage Divider Bias)을 적용하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

전압 분배 바이어싱은 여러 개의 저항을 사용하여 전압을 분배하고, 트랜지스터의 베이스에 올바른 전압 레벨을 공급하는 가장 일반적인 바이어싱 방법입니다.

일반적으로 베이스에 연결된 2개의 저항(R1, R2)으로 전압 분배기를 만들어 베이스 전압을 설정하고, 컬렉터 저항(RC)과 이미터 저항(RE)을 사용합니다.

특히 이미터 저항(RE)은 β 값의 편차(트랜지스터마다 110~450 등으로 다름)에 대한 안정성을 제공하여, β가 변해도 동작점이 크게 흔들리지 않도록 네거티브 피드백을 제공하는 중요한 역할을 합니다.


간단하게(?) 전압 분배 바이어스 회로 예시를 통해 살펴보도록 하겠습니다.

회로 구성을 먼저 볼까요?

  • R1(20kΩ), R2(80kΩ): 전원 VCC(15V)를 분할하여 베이스에 일정한 전압을 공급하는 전압 분배기 역할을 합니다.
  • R2(2kΩ): 컬렉터 저항입니다.
  • RE(1kΩ): 이미터 저항으로, 회로의 안정성을 높여주는 피드백 역할을 합니다.

먼저, 테브난의 정리를 통해 트랜지스터 베이스 부분을 테브난 등가 회로로 단순화 시켜보겠습니다.

📌 베이스 저항(RB 또는 Rth): 두 저항이 병렬로 연결된 것으로 간주하여 베이스에서 바라본 등가 저항을 구한 것입니다.

📌 베이스 저항(VBB 또는 Vth)

🤔 테브난 등가 회로가 무엇인가요?

테브난의 정리(Thevenin's Theorem)는 복잡한 회로를 아주 단순한 '전압원 1개와 저항 1개가 직렬로 연결된 회로'로 바꾸는 방법입니다. 전자회로를 설계할 때, '전압 분배 바이어스' 회로처럼 베이스 단자에 연결된 여러 저항이 트랜지스터에 어떤 영향을 주는지 한눈에 파악하기 위해 필수적으로 사용됩니다.

테브난 회로는 회로 전체를 다 그리지 않고, 내가 관심 있는 부분(예: 트랜지스터의 베이스)에서 나머지 회로를 바라봤을 때 "결국 나한테 전압 얼마가 오고, 저항은 얼마나 느껴져?"를 알기 위해 사용합니다.

테브난 등가 회로의 구성 요소는 다음과 같습니다.

  • Vth(테브난 등가 전압): 원래 회로에서 부하를 떼어냈을 때 나타나는 개방 전압입니다.
  • Rth(테브난 등가 저항): 모든 독립 전원을 제거(전압원은 단락, 전류원은 개방)했을 때 부하 양단에서 보이는 합성 저항입니다.

위 회로에서 테브난 전압 Vth 은 베이스 입장에서 보면 R1과 R2가 전압을 나눠주고 있습니다. 그 결과 12V가 됩니다. 테브난 저항 Rth 는 전원(VCC)을 0V(그라운드)로 생각하면, 베이스에서 봤을 때 R1과 R2는 병렬로 연결된 것처럼 보입니다. 따라서 R1 || R2 = 16kΩ이 됩니다.

요약하자면 복잡하게 얽힌 Vcc, R1, R2 덩어리를 12V 짜리 건전지 하나에 16kΩ 저항 하나가 달린 아주 단순한 전원"으로 치환한 것입니다. 이렇게 하면 트랜지스터의 베이스 전류나 이미터 전류를 구하기 훨씬 쉬워지겠죠?


우리의 목표는 I_E (이미터 전류)를 구해보는 것입니다. 차근차근 구해보시죠.

#1. 베이스-이미터 루프의 KVL(키르히호프 전압 법칙)

테브난으로 단순화한 회로에서 베이스 쪽 루프를 따라 전압을 다 더하면 0이 되어야 합니다.

  • VBBV_{BB}: 공급되는 에너지 (12V)
  • IBRBI_B R_B: 베이스 저항에서의 전압 손실
  • VBEV_{BE}: 트랜지스터를 켜기 위해 필요한 전압 (약 0.7V)
  • IEREI_E R_E: 이미터 저항에서의 전압 손실

#2. IBI_BIEI_E로 바꾸기

우리가 구하고 싶은 건 IEI_E이므로, 식에 포함된 IBI_BIEI_E로 변환해야 합니다. 앞서 배운 관계식을 이용합니다. (트랜지스터 1편 참고)

이 식을 위 KVL 식에 대입하면 다음과 같습니다.

#3. IEI_E에 대해 정리하기 (최종 공식)

이제 IEI_E를 공통 인수로 묶어서 정리하면 이미지에 나온 그 공식이 탄생합니다.

이제 수치 대입 및 계산 과정을 살펴보면...

  • 분자 (12V - 0.7V = 11.3V): 트랜지스터 내부 전압 강하를 뺀, 저항들에 걸리는 순수 전압
  • 분모 (16kΩ / 100 + 1kΩ = 1.16kΩ): 베이스 저항 RB가 이미터 쪽에서 바라볼 때는 β + 1배 만큼 작게 보인다는 것이 핵심!
  • 결과: 11.3V / 1.16kΩ = 9.74mA 가 됩니다.

여기서 핵심은 뭘까요? IE를 구하는 공식에서 분모를 보면 RE(1kΩ)R_E(1\text{k}\Omega)RB100(160Ω)\frac{R_B}{100}(160\Omega)보다 훨씬 지배적이라는 것을 알 수 있습니다. 따라서 트랜지스터의 β값이 100에서 200으로 변하더라도 분모 전체 값은 크게 변하지 않게 되고, 결과적으로 IE 값이 일정하게 유지됩니다. 이것이 바로 이 회로를 쓰는 이유인 "바이어스 안정성" 입니다. (오호)


🤔 근데 시뮬레이터의 시뮬레이션 결과는 다른데요?

이런 차이를 알기 위해, 우리가 계산한 결과(9.74mA)를 가지고 트랜지스터가 활성 모드인지 포화 모드인지 판별을 해보겠습니다. 판별의 핵심은 컬렉터 전압(Vc)이 베이스 전압보다 높은지를 확인하는 것입니다.

컬렉터 전류 Ic는 이미터 전류 Ie와 거의 같다고 볼 수 있습니다. 따라서 Rc에서의 전압 강하 Ic x Rc = 9.74mA x 2kΩ = 19.48V 가 나오며, 컬렉터 전압은 Vcc - (Ic x Rc) = 15V - 19.48V 를 한 결과 -4.48V 가 나옵니다.

여기서 뭔가 이상하네요. Vc가 -4.48V 가 나왔는데 이는 물리적으로 불가능합니다(0V 이하로 내려갈 수 없음). 이 결과가 의미하는 바는 다음과 같습니다.

  • 상태: 포화 모드 (Saturation Mode)
  • 이유: 컬렉터 전압(Vc)이 베이스 전압(12V)보다 훨씬 낮아졌기 때문입니다. 즉, 트랜지스터가 낼 수 있는 최대 전류를 이미 넘어서려고 하는 상태입니다.
  • 실제 Vc: 실제 회로에서는 Vc가 약 Ve + 0.2V 정도에서 멈추게 됩니다.

왜 포화되었을까요? 아무래도 베이스 전압(VBB)이 12V로 너무 높게 설정되어 있습니다. 베이스 전압이 너무 높으니 Ib가 많이 흐르고, 그에 따라 Ic도 커지려고 합니다. 하지만 Rc(2kΩ) 저항이 너무 커서 전압을 다 잡아먹어 버렸고, 결국 컬렉터 전압이 바닥까지 떨어져 포화 상태에 빠진 것입니다.

이 회로를 정상적인 증폭기로 쓰려면 R1, R2 비율을 조정해서 베이스 전압을 12V가 아닌 2~3V로 낮추거나, 컬렉터 저항 Rc 값을 줄여서 전압 강하를 줄여야 합니다.

따라서 앞서 계산한 9.74mA는 트랜지스터가 활성 모드에 있다고 가정했을 때 나오는 수치였고, 실제로는 회로에 연결된 저항들이 전류의 크기를 제한하기 때문에 9.74mA까지 흐를 수 없는 겁니다.


컬렉터 전류의 최대치(Ic,sat): 트랜지스터가 완전히 켜져서(포화되어) 컬렉터-이미터 사이가 거의 단락된 상태라고 해도, 회로 전체의 저항 때문에 전류는 일정 이상 흐를 수 없습니다.

  • 회로의 총 저항: Rc + Re = 2kΩ + 1kΩ = 3kΩ
  • 최대 가능 전류: Ic,sat ≈ Vcc / Rc + Re = 15V / 3kΩ = 5mA

즉, 이 회로 구조에서는 아무리 트랜지스터가 기를 써도 5mA 이상은 절대 흐를 수 없습니다. 이거는 비유하자면 베이스에서는 9.74mA만큼 흘려줘!"라고 명령하지만, 컬렉터 쪽 통로가 좁아 5mA 부근에서 꽉 막혀버리는걸 의미하죠.

전류가 더 늘어나지 못하므로 β 관계가 깨지고, 트랜지스터는 포화 영역에 깊숙이 빠지게 됩니다. 따라서 실제 측정하면 9.74mA가 아니라 약 4.8~4.9mA 정도가 흐르게 되는거죠. (Vce 전압 강하를 고려한 수치)


🤔 그러면 위 설계자는 처음부터 의도가 포화 모드였던걸까요?

그럴 가능성도 충분히 있습니다. 만약 설계자가 이 회로를 '디지털 스위치'로 사용하려고 했다면, 지금 상태는 아주 성공적인 설계라고 볼 수 있습니다. 트랜지스터를 스위치로 쓸 때 가장 중요한 것은 "확실하게 켜지는 것"입니다.

활성 모드 계산값(9.74mA)이 회로의 한계치(5mA)보다 훨씬 크게 설계되었다는 것은, 어떤 부품 오차가 발생하더라도 트랜지스터가 확실히 포화 영역에 머물게 하겠다는 의도로 해석됩니다. 이를 오버드라이브(Overdrive) 설계라고 하며, 안정적인 스위칭을 위해 실무에서 흔히 사용합니다.

그리고 보통 증폭기를 설계할 때는 베이스 전압(VBB)을 전원 전압(Vcc)의 1/3~1/4 정도로 낮게 잡습니다. 하지만 이 회로는 베이스에 무려 12V나 걸어줬기 때문에 트랜지스터를 강제로 끝까지 밀어붙여 '포화'시키겠다는 강력한 의도가 있던거죠.


High Side Switching

트랜지스터를 스위치로 사용할 때, 부하(LED, 모터 등)를 트랜지스터의 어느 쪽에 연결하느냐에 따라 로우 사이드(Low-Side)와 하이 사이드(High-Side) 스위칭으로 나뉩니다. 주로 NPN은 로우 사이드에, PNP는 하이 사이드에 사용됩니다.

#1. 로우 사이드 스위칭 (Low-Side Switching)

부하의 아래쪽(GND 쪽)에 스위치를 배치하는 방식입니다. "전원(VCC) → 부하 → 트랜지스터 → 그라운드(GND)" 순서로 연결됩니다. 주로 NPN 트랜지스터를 사용합니다. 작동 원리는 베이스에 전압을 가하면 컬렉터와 이미터가 연결되면서 부하가 GND와 연결되어 작동합니다.

장점은 회로가 단순하고 설계하기 쉽습니다. 제어 전압(베이스 전압)이 부하 전압보다 낮아도 쉽게 스위칭할 수 있어 MCU(아두이노 등) 제어에 매우 유리합니다.

단점은 스위치가 꺼졌을 때 부하가 GND로부터 떠 있는 상태(Floating)가 되며, 부하에는 항상 전원이 연결되어 있어 안전상의 이유로 주의가 필요할 수 있습니다.

#2. 하이 사이드 스위칭 (High-Side Switching)

부하의 위쪽(전원 쪽)에 스위치를 배치하는 방식입니다. "전원(VCC) → 트랜지스터 → 부하 → 그라운드(GND)" 순서로 연결됩니다. 주로 PNP 트랜지스터를 사용합니다. 작동 원리는 베이스 전압이 이미터(VCC)보다 낮아질 때 트랜지스터가 켜지면서 부하에 전원을 공급합니다.

장점은 스위치가 꺼지면 부하로 가는 전원이 완전히 차단되므로 단락(Short) 사고 예방 등 안전성이 높습니다. 자동차 전자 장치처럼 부하의 한쪽 면이 차체(GND)에 이미 고정되어 있는 경우에 필수적입니다.

단점은 베이스 제어 전압을 부하 전압(VCC) 근처까지 올려야 꺼지기 때문에, 높은 전압을 제어할 때 회로가 복잡해집니다.

로우 사이드 스위칭 회로 예시

아래는 로우 사이드 스위칭 회로 입니다. 지금까지 살펴본 트랜지스터 스위칭 회로와 동일합니다.

스위칭 방식은 '부하(Load)'를 기준으로 스위치가 어디에 달렸느냐를 보면 됩니다. 부하의 아래쪽(GND 방향)에 NPN 트랜지스터가 위치합니다. 따라서 부하를 통과한 전류가 트랜지스터를 거쳐서 그라운드로 빠져나가는 구조이므로 로우 사이드 스위칭입니다.

로우 사이드 스위칭은 이렇게 낮은 제어 전압(5V)으로 높은 부하 전압(10V)을 쉽게 켜고 끌 수 있다는 것이 가장 큰 장점입니다. 반면 하이 사이드라면 제어 전압도 부하 전압만큼 높여야 해서 회로가 훨씬 복잡해졌을 거예요.

하이 사이드 스위칭 회로 예시

다음은 하이 사이드 스위칭 회로 입니다. 여기서는 PNP 트랜지스터를 사용한 걸 알 수 있죠.

부하의 '높은 전위(High Side)' 쪽에 스위치가 달려 있어 전원을 직접 공급하거나 차단하므로 하이 사이드 스위칭입니다.

PNP 트랜지스터는 이미터를 VCC에 연결하고 컬렉터를 부하에 연결하며, 베이스를 LOW(0V)로 만들면 켜지고 HIGH로 만들면 꺼지는 방식으로 극성이 반대로 동작합니다.


🤔 왜 베이스를 LOW로 만들면 LED가 켜질까요?

  • PNP 트랜지스터는 이미터가 VCC(양전압)에 연결되고, 켜지려면 베이스-이미터 접합이 순방향 바이어스(V_E > V_B, 약 0.7V 차이)되어야 하므로, 베이스를 LOW(0V)로 만들면 V_E - V_B ≈ 5V - 0V = 5V > 0.7V로 켜집니다.
  • 반대로 베이스를 HIGH(VCC)로 만들면 V_E - V_B ≈ 0V가 되어 접합이 순방향 바이어스되지 않아 꺼지므로, NPN(HIGH로 켜짐)과 극성이 정반대입니다. 전류도 이미터→컬렉터 방향으로 흐릅니다.

위 회로를 보면 이미터에 15V 전원이 직접 연결되어 있습니다. 베이스-이미터 접합을 보면 674.8mV 인걸 알 수 있고요. 따라서 베이스 저항의 전압 강하는 14.3V 정도 됩니다. 베이스 전류는 14.3V / 3.3kΩ = 4.3mA 가 되겠습니다.

결론적으로 이 회로는 PNP 트랜지스터를 이용해 부하의 위쪽에서 전원을 제어하는 하이 사이드 스위치입니다. 로우 사이드 처럼 부하에 전압이 늘 걸려 있지 않아서 사고 시 전원 차단에 유리하다는 장점이 있습니다.


🤔 만약 위 회로에서 베이스 전압을 15V가 아닌 12V로 주면 어떻게 될까요?

베이스 전압을 15V로 주면 베이스-이미터 전압 차이가 생기지 않기 때문에 트랜지스터가 동작을 하지 않지만, 베이스 전압을 12V로 주면 전압 차이가 생기기 때문에 트랜지스터가 동작을 하게 됩니다. 따라서 PNP 트랜지스터를 끄려면 베이스를 이미터(15V)와 같은 전압으로 만들어야 합니다.

근데 생각해보면 High Side Switching에서 트랜지스터를 OFF하기 위해 베이스를 15V로 유지하는 것은 비효율적이지 않나요? 디지털 로직에서 흔히 사용하는 낮은 전압(0V/3V)으로 제어하는 것이 훨씬 효율적이며, 이것이 더 나은 설계 방식입니다.

하이 사이드 스위칭 개선

앞서 말씀드린, 하이 사이드 스위칭의 단점을 개선한 실전형 회로입니다. 이 회로의 핵심은 낮은 전압(3V)으로 높은 전압(15V)의 하이 사이드 스위치를 완벽하게 제어하기 위해 트랜지스터 2개를 조합했다는 점입니다.

회로 구성 요소와 역할은 다음과 같습니다.

  • Q3 (PNP 트랜지스터): 실제 부하를 끄고 켜는 메인 하이 사이드 스위치입니다.
  • Q2 (NPN 트랜지스터): 메인 스위치(Q3)를 제어하기 위한 보조 스위치(제어용)입니다.
  • R3(1kΩ): 풀업(Pull-up) 저항입니다. 평상시에 Q3의 베이스를 15V로 묶어두어 Q3가 멋대로 켜지지 않게 방지합니다.
  • R1, R2: 각 트랜지스터의 베이스 전류를 제한하여 보호합니다.

🤔 R3에서의 풀업 저항이라는게 뭔가요? 이게 없으면요?

이 회로에서 풀업 저항인 R3는 트랜지스터가 '확실하게 꺼져 있도록' 붙잡아주는 아주 중요한 역할을 합니다.

만약 R3가 없다면, 입력 신호가 없을 때 Q3(PNP)의 베이스는 어디에도 연결되지 않은 '떠 있는(Floating)' 상태가 됩니다. 미세한 노이즈만으로도 Q3가 아주 살짝 켜질 수 있으며, 이로 인해 부하가 제멋대로 깜빡거리거나 트랜지스터에 열이 발생할 수 있습니다.

PNP 트랜지스터인 Q3는 베이스 전압이 이미터 전압과 같을 때 확실히 꺼집니다. R3는 전원(15V)을 Q3의 베이스에 직접 연결해줍니다. 결과적으로 베이스와 이미터의 전압이 똑같이 15V가 되어, 둘 사이의 전압차가 0이 됩니다. 제어 신호(Q2)가 작동하지 않을 때는 R3 덕분에 Q3가 무슨 일이 있어도 꺼져 있는 상태를 유지하게 만듭니다.

요약하자면, R3는 Q3가 "나 전압 신호 없는데 켜져야 하나?"라고 고민하지 않게, 평소에 15V에 꽉 묶어두는 안전장치라고 이해하시면 됩니다.


동작 원리는 다음과 같습니다. (왜 트랜지스터가 2개인가?)

[상태 1] 입력이 0V 일 때, Q2(NPN)의 베이스에 전류가 흐르지 않아 Q2가 꺼집니다. Q3의 베이스는 R3를 통해 15V 전원에 그대로 연결됩니다. (V_EB = 0V). 따라서 Q3도 꺼집니다. 부하(램프)에 불이 들어오지 않습니다.

[상태 2] 입력이 3V 일 때, Q2(NPN)가 켜집니다. Q2가 켜지면 Q3의 베이스 전류가 R2와 Q2를 통해 그라운드(GND)로 빠져나갑니다. Q3의 베이스 전위가 낮아지면서(V_EB 발생) Q3가 켜집니다. 부하에 15V 전원이 공급되며 불이 켜집니다.


앞서 하이 사이드 스위칭의 단점이 제어 신호가 15V 만큼 높아야 꺼진다는 것이었는데, 이 회로에서는 Q2(NPN)를 중간에 넣음으로써, 고작 3V 신호만으로도 15V 라인의 스위치를 완벽하게 제어할 수 있게 되었습니다. 이것을 전자회로에서는 레벨 시프팅(Level Shifting) 효과라고 부릅니다.

아두이노나 CPU 같은 낮은 전압 장치로 높은 전압의 장비를 안전하고 확실하게 제어할 때 사용하는 가장 표준적인 하이 사이드 스위칭 설계라고 볼 수 있죠.


A Simple Pulse Generator

💻 이미지 출처: https://cushychicken.github.io/posts/ckt-notes-pulse-generator/

위 회로는 트랜지스터를 이용한 가장 대표적이고 간단한 펄스 발생기(Pulse Generator)라고 볼 수 있습니다. 스스로 진동하는 방식은 아니고, 외부 입력(Vin)에 따라 반응하여 일정한 길이를 가진 단일 펄스를 만들어내는 '단안정 멀티바이브레이터(Monostable Multivibrator)' 회로 입니다.

이 회로는 평상시에는 가만히 있다가, 입력 신호가 들어오는 순간 "딱 한 번" 정해진 시간 동안 출력을 내보냅니다.

#1. 주요 구성 부품과 상태

  • Q1 & Q2 (NPN 트랜지스터): 두 트랜지스터는 서로의 상태를 결정합니다.
  • 평상시 (Stable State): Vin 신호가 없을 때, R3를 통해 흐르는 전류가 Q2를 켜진(ON) 상태로 유지합니다. 이때 Vout은 Ground와 연결되어 Low(0V) 상태가 됩니다.
  • Q1의 상태: Q1은 베이스에 신호가 없으므로 꺼진(OFF) 상태입니다.

#2. 동작 과정 (펄스 생성 원리)

  1. 트리거 (Trigger): Vin에 짧은 High 신호(전압)가 들어오면 Q1이 즉시 ON 됩니다.
  2. 커패시터의 역할: Q1이 켜지면 Q1의 컬렉터 전압이 0V 가까이 떨어집니다. 이때 C1에 충전되어 있던 전하가 Q2의 베이스 전압을 순간적으로 낮추어 Q2를 OFF 시킵니다.
  3. 출력 발생: Q2가 꺼지면 Vout은 R4를 통해 +5V 전압을 받게 되어 High 상태가 됩니다. 이것이 펄스의 시작입니다.
  4. 타이밍(Timing): C1은 이제 R3를 통해 다시 충전되기 시작합니다. 충전이 진행되어 Q2의 베이스 전압이 다시 약 0.7V에 도달할 때까지 Vout은 High를 유지합니다.
  5. 복귀: Q2가 다시 켜지면 Vout은 다시 Low로 돌아오며 한 번의 펄스가 끝납니다.

#3. 펄스 폭(시간) 결정

출력 펄스가 High를 유지하는 시간(t)은 주로 R3와 C1의 값에 의해 결정됩니다.

예를 들어, R3 = 10kΩ, C1 = 10μF 인 경우, 약 70ms 동안 유지되는 펄스가 만들어집니다.

#4. 이 회로의 용도

  • 타이머: 버튼을 한 번 눌렀을 때 일정 시간 동안 전등이 켜지게 하는 회로
  • 신호 정제: 노이즈가 섞인 불안정한 입력 신호를 깨끗하고 일정한 길이의 사각 펄스로 변환할 때
  • 지연 회로: 특정 신호가 들어온 뒤 잠시 동안 동작을 유지시켜야 할 때

회로 시뮬레이션

아래 그림은 초기 입력이 0V인 상태의 회로입니다. Q1은 차단 모드로 개방(open) 상태입니다. C1의 왼쪽은 5V이며, 오른쪽은 640mV로 측정됩니다. 차이는 약 4.3V 입니다. Q2는 포화 모드로 단락(short) 상태로 동작합니다. 따라서 Vout은 0V 인거죠.

아래 그림은 입력이 0V에서 5V로 바뀌었을 때, 순간적으로 어떻게 변하는지 보여줍니다. Q1이 포화 모드로 동작하면서 단락(short) 상태가 됩니다. 따라서 C1의 왼쪽은 0V, 오른쪽은 -4.3V가 되었습니다. 그러면서 Q2는 차단 모드가 되며 개방(open) 상태가 되어 Vout이 5V가 되었습니다.

🤔 C1은 왜 갑자기 음전압으로 바뀐걸까? 음전압은 이런상 말이 안되는데.

  • 커패시터는 전압이 순간적으로 변할 수 없다는 특성이 있습니다. 입력 LOW 상태에서 Q1 컬렉터가 5V이고 C1이 충전되어 있는데, 입력이 HIGH가 되면 Q1이 켜지면서 컬렉터가 5V → 0V로 순간적으로 5V 떨어집니다.
  • C1은 양쪽 전압 차이를 유지하려고 하므로, 왼쪽이 5V 떨어지면 오른쪽도 5V 떨어져야 합니다. Q2 베이스가 원래 약 0.7V였다면, "0.7V - 5V = -4.3V" 로 음전압이 됩니다.

입력이 0V에서 5V로 바뀌고 나서 어느 정도 시간이 흐른 뒤, 출력을 보면 펄스가 하나 생기는 것을 알 수 있습니다. 이것은 시간이 지나면서 C1이 R3를 통해 다시 충전되기 시작하면서 Q2 베이스 전압이 서서히 올라가고 (음전압→0V→양전압), 최종적으로 다시 약 0.7V에 도달하면 Q2가 포화 모드로 동작하게 됩니다. 따라서 Vout은 0V로 떨어지게 되는 것이죠.

펄스 시간도 확인했는데, 약 70ms 동안 유지되는 펄스가 만들어지는 것을 확인했습니다. 이것은 t = 0.693 x R3 x C1 (70ms) 계산과 일치합니다.


🤔 C1은 언제 충전되고, 언제 방전되는지 헷갈리네요...?

커패시터 C1의 충전과 방전 시점은 트랜지스터 Q1이 켜지느냐 꺼지느냐에 따라 결정됩니다.

#1. 평상시(대기 상태): C1의 충전

입력(Vin)에 아무런 신호가 없을 때 입니다. Q1은 꺼져있고, Q2는 R3를 통해 베이스 전류를 공급받아 켜져있습니다. 전원 → 저항(R2) → 커패시터 C1 → Q2의 베이스-이미터 접합 → Ground(GND) 순으로 전류가 흐릅니다.

그 결과, C1의 왼쪽(Q1 컬렉터 쪽)은 거의 +5V에 가깝게, 오른쪽(Q2 베이스 쪽)은 약 0.7V로 충전됩니다. 즉, 대기 상태일 때 C1은 이미 에너지를 머금고 펄스를 만들 준비를 하고 있는 겁니다.

#2. 트리거 순간 (입력 신호 발생): C1의 방전 효과

Vin에 High 신호가 들어와 Q1이 순식간에 켜질 때 입니다. Q1이 ON 되면서 Q1의 컬렉터 전압이 0V(GND) 근처로 뚝 떨어집니다. C1은 양단 전압 차이를 유지하려는 성질이 있습니다. 왼쪽 전압이 5V에서 0V로 급격히 떨어지면, 미리 충전되어 있던 전하 때문에 오른쪽(Q2 베이스 쪽) 전압은 순간적으로 마이너스(-) 전압으로 튕겨져 내려갑니다.

이 마이너스 전압이 Q2를 강제로 꺼버리며, 이때부터 Vout에서 High 펄스가 시작됩니다.

#3. 펄스 유지 시간: C1의 재충전 (방향 전환)

Q2가 꺼져 있는 동안, C1은 다시 전하를 채우기 시작합니다. 전원(+5V) → 저항(R3) → 커패시터 C1 → Q1의 컬렉터-이미터 접합 → Ground(GND) 순으로 전류가 흐릅니다.

마이너스로 떨어졌던 C1의 오른쪽 전압이 R3를 거쳐 들어오는 전류에 의해 서서히 다시 올라갑니다. 이 전압이 다시 0.7V 정도까지 올라오는 순간 Q2가 다시 켜지며 펄스가 종료됩니다.


🤔 입력 전압이 5V에서 다시 0V가 되면 어떻게 되나요?

만약에 펄스 시간 중간에 5V에서 0V가 되면 어떻게 될까요? 시뮬레이터를 돌려보니 펄스가 유지되지 않고 바로 Low 상태가 됩니다. 왜 그럴까요?

펄스가 바로 끊기는 결정적 이유는 Q1의 역할 때문입니다. 이 회로에서 펄스가 유지되려면 Q1이 반드시 켜져 있어야 합니다. Q1이 켜져 있어야 C1의 왼쪽 다리가 0V에 묶여 있게 되고, 그래야만 C1의 오른쪽 전압이 서서히 올라가며 시간을 잴 수 있습니다.

입력을 0V로 바꾸면 Q1의 베이스 전류가 즉시 차단되면서 Q1이 바로 꺼져버립니다. Q1이 꺼지는 순간, C1의 왼쪽 다리는 더 이상 0V가 아니라 저항 R2를 통해 다시 5V로 치솟습니다. 이 전압 변화가 커패시터를 통해 Q2의 베이스로 그대로 전달되어, 꺼져있던 Q2를 강제로 즉시 켜버립니다. Q2가 켜졌으니 출력은 당연히 다시 Low로 떨어지며 펄스가 종료되는거죠.

당연히 위와 같은 상황을 원하지 않는 경우도 있을겁니다. 입력 신호가 중간에 사라져도 펄스를 끝까지 유지하고 싶다면, 자기 유지(Self-holding) 기능이 추가되어야 합니다.


개선된 Pulse Generator

🤔 'One-shot' 타이머가 무슨 뜻인가요?

"One-shot 타이머"는 트리거 신호가 들어오면 "딱 한 번" 정해진 시간 동안만 출력을 ON으로 유지하고, 시간이 지나면 자동으로 OFF로 돌아가는 회로를 말합니다. 모노스테이블(Monostable) 회로라고도 하며, 안정 상태가 한 개(OFF)만 존재하고 일시적으로만 다른 상태(ON)가 되었다가 다시 돌아옵니다.

"한 발만 쏘는" 총처럼, 한 번 트리거되면 한 번만 동작하고 끝나는 타이머라고 생각하면 됩니다.


🤔 만약에 정해진 시간 중간에 어떤 변화에 의해 결과가 바뀌어버리면 이건 원샷 타이머가 아닌가요?

정통 one-shot 타이머는 동작 중에는 외부 간섭을 무시하고 정해진 시간을 끝까지 완료해야 합니다 (Non-retriggerable one-shot). 하지만 중간에 새로운 트리거로 타이머가 리셋되는 "Retriggerable one-shot"도 있으며, 이것도 one-shot의 한 종류입니다

만약 외부 신호로 중간에 강제 종료되거나 예측 불가능하게 바뀐다면, 그것은 엄밀히 말해 one-shot이 아니라 불안정한 회로입니다.


따라서 이번에는 위의 "A Simple Pulse Generator" 회로를 개선하여 정통 one-shot 타이머 동작을 하는 회로를 만드는 방법을 알아보겠습니다. (오우 좀 복잡하네요)

이 회로는 기존의 단안정 멀티바이브레이터에 Q3 트랜지스터와 R5 저항을 추가하여 '자기 유지(Self-holding)' 기능을 보완한 회로입니다. 이 회로의 핵심은 입력(Vin)이 짧게 들어왔다 사라져도, 정해진 시간 동안은 펄스를 끝까지 유지한다는 점입니다.

#1. 회로의 핵심 구성 요소

  • Q1 (Trigger): 외부 입력 신호를 받아 회로를 가동합니다.
  • Q3 (Latch/Holding): 이 회로의 핵심입니다. 출력(Vout)이 High가 되면 Q1 대신 C1의 왼쪽 다리를 계속 Ground(0V)에 묶어두는 역할을 합니다.
  • C1, R3 (Timing): 펄스가 유지되는 시간을 결정합니다.

#2. 동작 과정 분석

Step 1. 트리거(시작): 스위치를 눌러 Vin에 +5V가 공급되면 Q1이 켜집니다. Q1의 컬렉터 전압이 0V로 떨어지면서, 커패시터 C1의 커플링 현상으로 Q2의 베이스가 마이너스 전압이 되어 Q2가 꺼집니다. Q2가 꺼지면서 출력은 High(+5V)가 됩니다.


Step 2. 자기 유지 (Holding): 이제 출력이 High가 되면, 이 전압이 저항 R5을 통해 Q3의 베이스로 들어갑니다. Q3가 켜집니다. Q3는 Q1과 병렬 연결되어 있어, Vin이 0V가 되어 Q1이 꺼지더라도 Q3가 대신 C1의 왼쪽을 0V(Ground)로 계속 잡아줍니다. 이 덕분에 입력 신호가 사라져도 펄스가 도중에 끊기지 않고 끝까지 유지됩니다.

그니까 원래대로라면 입력이 0V가 되면 Q1이 꺼지면서 5V로 올라갈텐데, Q3가 대신해서 0V가 유지되도록 잡아준다는거네요. (오호...)


Step 3. 펄스 종료 및 복구: C1이 R3를 통해 재충전되어 Q2의 베이스 전압이 0.7V에 도달하면, Q2가 다시 켜집니다. Q2가 켜지면 출력은 다시 0V로 떨어집니다. 출력이 Low가 되면 Q3를 켜주던 전압도 사라지므로 Q3도 꺼집니다. 이제 모든 트랜지스터가 처음 상태로 돌아와 다음 입력을 기다립니다.

이 회로를 다시 돌려보시면, 스위치를 아주 살짝만 클릭(Short Pulse)해도 C1과 R3가 정한 시간만큼 out이 High를 유지하는 것을 확인하실 수 있을 겁니다.


Emitter Follower

이번에는 아주 중요한 회로에 대해 이야기해볼 겁니다. 이미터 팔로워(Emitter Follower) 라는 거죠. 이름이 왜 '이미터 팔로워'냐면, 이미터의 출력 전압이 베이스의 입력 전압을 그대로 '졸졸 따라가기(Follow)' 때문입니다.

이미터 팔로워 기본 회로

아래 회로를 보죠. 뭐가 보이나요? 먼저 신호 발생기가 보이네요. 사인파를 생성하고 주파수는 40Hz 입니다. 저항도 있고요. 전류를 제한하는데 사용되죠. 이 회로를 이미터 팔로워라고 해요. 출력 단말이 이미터에 있거든요. 컬렉터가 아니라. 따라서 출력 단말기는 입력 신호를 따라갑니다.

트랜지스터가 켜지려면 베이스 전압이 이미터 전압보다 0.7V 정도 높아야 합니다. 입력 신호가 0V 이하거나 0.7V보다 낮은 구간에서는 트랜지스터가 차단(Cut-off) 상태가 되어 출력이 0V가 됩니다. 0.7V 이상이라면 이미터 전압(Vout)은 항상 Vin - 0.7V 가 출력됩니다.

개선 1 - 전압 분배 바이어스 적용

위 회로에서 사인파 신호를 줬을 때, 음극 신호도 출력으로 나오도록 하고 싶다면 어떻게 해결 할 수 있을까요? 두 가지 방법이 있는데, 첫번째는 트랜지스터에 바이어싱를 추가하는 겁니다.

아래 회로는 전압 분배기 바이어스(Voltage Divider Bias)가 적용된 회로입니다.

두 저항(800, 800)에 의한 전압 분배가 보이시죠? 저항기 두 개의 값이 같으니까 이 전압 분기의 출력 전압이 공급(10V)의 절반이 되는 거죠. 정확히 말하면 4.6V 정도 입니다. 베이스 전압이 4.6V라면 이미터 전압은 0.7V 정도 덜 나올테니 3.9V가 나옵니다. 신호 발생기를 제거하더라도 10V 전원이 공급되므로 트랜지스터가 작동합니다.

이게 왜 우리한테 좋죠? 두 가지 신호를 합치는 거예요. 쉬운 신호인 사인파를 추가합니다. 직류 신호를 넣어줍니다. 그러면 베이스 전압이 4.6V로 전압이 자동으로 올라가죠. 이 지점에서 신호가 위 아래로 흔들립니다. 이전 회로와 마찬가지로요.

우리가 원했던게 바로 이거죠. 한 지점에서 다른 지점으로 신호를 전송할 수 있는 거요. 어떤 정보 손실 없이요.

깜빡했는데 위 회로에서 커패시터는 차단기 역할을 합니다. 그래서 관심있는 신호만 회로로 들어가죠. 이 경우 사인파 직류 신호는 차단됩니다.


🤔 전압 분배기(800Ω, 800Ω)으로 10V 전원을 똑같이 나누면 베이스 전압 중간값은 5V 가 되는게 맞지 않나요? 왜 4.6V가 나오는걸까요? (신호 발생기를 제거해보세요.) - 그냥 넘어가도 되긴 합니다만, 궁금해서 알아본 내용입니다.

800Ω 저항 두 개만 놓고 보면 전형적인 전압 분배 법칙이 성립 합니다.

이 계산대로라면 중심 전압은 정확히 5V여야 합니다. 하지만 4.6V가 나온 이유는 단순한 전압 분배가 아니라, 트랜지스터의 베이스로 흘러들어가는 전류에 의한 전압 강하를 고려해야 합니다.

트랜지스터의 가장 큰 특징은 이미터로 흐르는 전류(IEI_E)가 베이스로 흐르는 전류(IBI_B)보다 β배(약 100배) 크다는 것입니다. 이미터에 40Ω 저항이 있다고 해봅시다. 베이스 입장에서 보면, 자기는 아주 작은 전류만 보냈는데, 이미터 저항에는 그보다 100배나 큰 전류가 흐르며 전압 강하를 만들어냅니다. 결과적으로 베이스 쪽에서는 "와, 전류를 조금만 보내도 전압이 확 깎이네? 이 길은 저항이 엄청 큰가 보다!"라고 느끼게 됩니다.

이때 느껴지는 저항값은 R_E x β, 즉 40Ω x 100 = 4,000Ω(4kΩ) 이 됩니다. 따라서 원래의 전압 분배 회로(첫 번째 회로)를 다시 그려보면, 베이스 노드에는 아래 세 갈래 길이 있는 셈입니다.

따라서 전압 분배를 다시 계산해보면, 대략적으로 4.6V 정도가 중간값으로 나오는 거죠. (오...)


🤔 시뮬레이션을 해보면 베이스 전압이 3.3V ~ 5.9V 으로 나옵니다. 즉, 4.6V 기준으로 1.3V 만큼 위 아래로 흔들리고 있다는 뜻인데 왜 1.3V 인걸까요? (이것도 그냥 넘어가도 되긴 합니다...)

입력 전압이 5V임에도 베이스 전압의 스윙 폭이 작은 이유는 커패시터의 리액턴스와 낮은 베이스 임피던스 때문입니다. 주파수가 40Hz로 매우 낮고 커패시터가 3μF 입니다. 커패시터 리액턴스를 계산해보면,

베이스 입력 임피던스(Zin): "800Ω || 800Ω || (β x 40Ω)" 를 계산하면 약 360Ω 정도의 낮은 값이 나옵니다. 따라서 입력 5V 신호는 커패시터(1326Ω)와 베이스 임피던스(360Ω)사이에서 분배됩니다.

만약 3μF가 아닌 100μF 를 사용했다면, 교류 신호를 가로막던 '벽'이 거의 사라진다고 보시면 됩니다. 이로 인해 교류 신호가 감쇠 없이 베이스에 그대로 전달되면서 전압 범위가 대폭 넓어집니다. 커패시터 리액턴스를 다시 계산해보면 40옴 정도로 매우 작아졌습니다.

베이스에 전달되는 교류 전압을 계산해보면 사실상 입력 신호인 5V가 거의 그대로 베이스에 도달하는 걸 알 수 있습니다.

최종 베이스 전압 범위는 4.6V 중심으로 교류 신호가 5V 만큼 흔들리게 되므로 -0.4V ~ 9.6V가 나옵니다. 결국에는 하단 클리핑이 발생하게 됩니다. (진짜 발생하네요)

개선 2 - 양전원 이미터 팔로워

또 다른 해결책은 널리 사용되는 방법인데 이미터에 음전력 공급기를 추가하는 겁니다. 이제 출력 신호는 이 두 수치 사이에 어떤 전압도 가질 수 있어요. (+10V ~ -10V).

입력 신호가 +5V ~ -5V로 움직인다고 가정하면, 양의 주기는 베이스가 5V일 때, 출력은 약 4.3V 이고, 음의 주기는 베이스가 -5V일 때, 출력은 약 -5.7V가 됩니다.

이미터 저항이 -10V라는 충분히 낮은 곳에 연결되어 있기 때문에, 입력이 마이너스가 내려가도 신호가 잘리지 않고 전체 파형이 깨끗하게 출력됩니다.

이미터 팔로워 존재 이유

언뜻보면 이 회로(이미터 팔로워)는 전혀 쓸모없어 보이지만 높은 입력 임피던스와 낮은 출력 임피던스를 가져서 신호원의 부담을 덜어주는 '버퍼' 역할을 합니다.

신호원의 내부 저항(위에서는 20옴으로 가정) 때문에 발생하는 전압 깎임(전압 분배 현상)을 막아주어 원래 신호의 크기를 온전히 보존합니다.

이미터 팔로워는 전압은 그대로 유지하지만, 전류를 아주 크게 증폭시키는 특징이 있습니다. 전력은 '전압 x 전류'이므로, 늘어난 전류 덕분에 결과적으로 전력 이득(Power Gain)이 생깁니다. 이 넉넉한 전력(전류의 힘)을 이용해, 에너지가 많이 필요한 무거운 부하(저항이 낮은 부하)도 거뜬히 작동시킬 수 있다는 뜻입니다.

결과적으로 전압 대신 전류와 전력을 증폭함으로써, 실질적인 신호 전달 능력을 극대화하는 매우 유용한 회로입니다.


신호원과 부하의 임피던스

왜 생성된 신호가 다른 회로에 들어가면 진폭을 잃는지 궁금하시죠? 자세히 보면 이전 회로의 출력 임피던스와 다음 회로의 입력 임피던스가 만든 전압 분배가 보이죠?

💻 이미지 출처: https://audioxpress.com/news/input-output-impedance-matching-or-not

전압 분배에 대한 내용은 "기본 소자 #2: Resistor (저항기)"를 하면서 설명 드렸습니다. 전압 분배 효과에 근거해 출력 임피던스는 입력 임피던스에 비해 아주 낮아야 해요. 그래야 진폭을 유지할 수 있어요.

예를 들자면요. Vout = (Vin x R2) / (R2 + R1) = (5 x 500) / (500 + 20) = 4.8V 가 나옵니다. 결국 회로 입구에서 200mV 를 잃게 되는거죠. 좋은 상황이 아니에요.

이 경우 두 가지 옵션이 있습니다. 신호 발전 회로의 출력 임피던스를 낮추거나 다음 회로의 입력 임피던스를 증가시키는 겁니다. 이상적인 신호 발생기나 전원 공급 장치는 0옴의 출력 임피던스일 겁니다.

지금까지 기억해야 할 것은 일반적으로 다음 단계의 부하 효과로 신호가 감소한다는 겁니다. 그렇기 때문에 출력 임피던스는 입력 임피던스보다 훨씬 작게 유지하는게 좋죠.

이미터 팔로워가 유명한 이유는 입력 임피던스가 출력 임피던스보다 훨씬 크기 때문이죠.

💻 이미지 출처: https://www.censtry.com/article/transistor-emitter-follower-circuit.html

입력 전류가 아주 약해도 컬렉터에서 이미터로 흐르는 훨씬 큰 전류를 제어할 수 있죠. 다음 회로로요. 이미터 팔로워는 버퍼라고도 하는데 전압 증폭이 아니라 전류를 증폭시키는 역할을 해요.

아래는 이미터 팔로워의 출력 임피던스 공식입니다. 신호원 임피던스가 트랜지스터를 거치면 (β+1)배만큼 줄어듭니다. 예를 들어, 신호원 100kΩ, β=100이면 → 출력 임피던스는 약 1kΩ (100배 감소)인 거죠. 높은 입력 임피던스를 낮은 출력 임피던스로 변환해줍니다.

그 외에도 집적 회로나 마이크로컨트롤러 입력 장치에 높은 임피던스를 갖는다는 소리를 많이 들었을 겁니다. 이것은 좋은 겁니다. 신호원에서 큰 전류를 공급할 필요가 없기 때문이죠. 작은 신호로도 그 핀을 구동할 수 있습니다.

전압계나 오실로스코프 같은 측정 기구는 높은 입력 임피던스를 사용했습니다. 측정 대상 회로에서 전류를 빼앗지 않기 위해서죠. 측정 자체가 회로를 방해하지 않아야 합니다.

마지막으로 입력 임피던스와 출력 임피던스가 동일하면요. 이건 널리 사용됩니다. 특히 무선 주파수 회로에서 말이죠. 최대 전력 전송을 달성합니다.

아래는 임피던스 매칭 변압기(Matching Transformer)를 이용한 앰프-스피커 연결 회로입니다.

앰프 출력 임피던스(400Ω) >> 스피커 임피던스(4Ω) 를 직접 연결하면 임피던스 불일치로 엄청난 전력 손실이 발생합니다. 변압기가 400Ω → 4Ω로 임피던스를 변환해서 최대 전력을 전달할 수 있습니다.

변압기의 권선비로 임피던스를 변환하여, 마치 스피커가 400Ω인 것처럼 앰프가 "느끼게" 만듭니다. 이렇게 해야 앰프의 전력이 스피커로 최대한 전달됩니다.


Emitter Follower 회로 설계

이미터 팔로워 회로를 만드는 방법을 알아보겠습니다. 이건 중요한 과정이고 관련 수업이 많습니다. 이런 부품들을 계산하는 법을 알면 트랜지스터가 어떻게 작동하는지 더 잘 이해할 수 있을 겁니다.

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행동하는 바보가 돼라. 생각을 즉시 행동으로 옮기는 사람이 되어라

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