기초 회로 소자

기초 전자 소자

다이오드

: 전류를 한 방향으로만 흐르게 하는 소자임

• 대표적인 pn접합 소자임
• 정류 회로에 사용

1) 구조

2)기호

3.다이오드의 동작 원리

plus TIP: 실리콘은 약 0.7V, 게르마늄은 약 0.3V

3-1) 순방향 바이어스

• p형에 +를 n형일 때 -전압을 인가함
• 공핍층이 좁아지면서 전류가 흐름
• 문턱 전압 이상이 되어야 전류가 흐름

3-2) 역방향 바이어스

• p형에 -를 n형일 때 +전압을 인가함
• 공핍층이 넓어지면서 전류가 거의 안흐름
• 역방향 항복 전압 이상이 되면 파괴 위험이 있음

4.다이오드의 동작 특성

• 문턱 전압: 순방향에서 전류가 흐르기 시작하는 최소 전압
• 역방향 차단: 역방향에서는 전류가 거의 흐르지 않음
• 항복 전압: 역방향 전압이 일정 이상이면 파괴됨
• 단방향성: 한 방향으로만 전류가 흐름

5.다이오드 활용 예시

• 정류 회로
• 역전류 벙지 회로

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바이폴라 접합 트렌지스터(BJT)

:두 개의 PN접합을 가진 3단계 소자임 --> 작은 입력
---> 전류 제어형 소자임로써 베이스 - 에미터 전류를 조절하여 컬렉터 전류를 조절함

1)종류와 구조

• NPN형: 전자가 주된 운반자
• PNP형: 정공이 주된 운반자

2)단자이름

• E :에미터
• B :베이스
• C :콜렉터
  

**전계 효과 트랜지스터와 바이폴라 접합 트랜지스터

BJT(바이폴라 트랜지스터)와 FET(전계 효과 트랜지 스터)의 차이점

3)동작 원리

NPN트렌지스터의 동작
1. 베이스-에미터에 순방향 바이어스 -> 베이스 전류 소량 흐름
2. 컬렉터 베이스는 역방향 바이어스->전자들이 컬렉터로 빨려들어감
3. 작은 베이스 전류가 큰 컬렉터 전류를 제어함

4)동작 특성

• 증폭 작용
• 포화 영역(전기ON)
• 차단 영역(전기OFF)

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JFET(접합형 전계 효과 트랜지스터)

1) 구조

(왼쪽 그림은 감소형, 오른쪽 그림은 증가형)
plus TIP: 감소형은 채널이 없고 증가형은 채널이 있다.

• G: Gate
• S: Source
• D: Drain
  채널 형태: N형 또는 P형

2)동작 원리

:게이트에 역방향 바이어스를 인가하여 채널 폭을 제어하고 전류 흐름을 조절함, 게이트 전류는 거의 흐르지 않음

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MOSFET(금속 산화막 반도체 FET)

1) 구조

• 게이트는 산화막으로 구성되어 있음
  

2) 동작 원리

• 게이트에 전압을 가하면, 채널이 형성됨
• 전압 크기에 따라서 채널 폭이 조절되어 전류가 흐름
• 게이트 입력 전류 0--> 매우 높은 입력 저항

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CMOS (상보형MOSFET)

1) 구조

• COMS = pMOS + nMOS 한 쌍으로 구성됨

2)특징

• 둘을 상보적으로 배치하여 전력 소비를 최소화함
• 디지털 논리 회로의 기본 요소