공학 올립니다 전자회로 설계 - BJT Amp 설계 Down OJ

공학 올립니다 전자회로 설계 - BJT Amp 설계 Down

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공학 올립니다 전자회로 설계 - BJT Amp 설계

[공학] 전자회로 설계 - BJT Amp 설계

1. 회로설명

※ 이번 BJT-Amp 설계의 목표는 다음과 같다

1. Gain 〓 20DB

2. Input impedance 는 1k 이상

3. Output impedance 는 10 이하

※ 입력 전압을 증폭시키기 위한 기본적인 Common emitter는 다음과 같다.

Common emitter

※ Common emitter에 다른 소자들을 추가 시킬 경우 Spec에 많은 차이를 나타내므로 대략적인 Spec을 조사해보자.

※ Dc Bias

좌측의 그림과 같이 Common emitter의 Base단의 전압은 대략 0.65V 0.75V 정도를 걸어주게 되면 높은 Gain을 얻을 수 있다.

※ Input impedance 및 Output impedance

Input impedance 측정...

1. 회로설명

※ 이번 BJT-Amp 설계의 목표는 다음과 같다

1. Gain 〓 20DB

2. Input impedance 는 1k 이상

3. Output impedance 는 10 이하

※ 입력 전압을 증폭시키기 위한 기본적인 Common emitter는 다음과 같다.

Common emitter

※ Common emitter에 다른 소자들을 추가 시킬 경우 Spec에 많은 차이를 나타내므로 대략적인 Spec을 조사해보자.

※ Dc Bias

좌측의 그림과 같이 Common emitter의 Base단의 전압은 대략 0.65V 0.75V 정도를 걸어주게 되면 높은 Gain을 얻을 수 있다.

※ Input impedance 및 Output impedance

Input impedance 측정

Input impedance

Input impedance를 측정하기 위해 Base 단에 단위 AC 전압을 걸어주어 전류를 측정한 후 1V/I를 이용해서 Input impedance를 측정 하였다. 이때의 Gain은 약 37db정도 측정되었다.

그림에서 보듯이 input impedance는 700 정도로 측정 되었다.

Output impedance

이제 Output impedance 를 측정 해보자.

Output impedance 측정

Output 단에 단위 AC 전압을 주어 거기에서 나오는 전류의 역수를 취해 Output impedance를 측정하였다. 결과는 700 정도로 높은 값이 나왔는데 이 문제를 해결하기 위해서 Output 단에 Emitter Follower 를 연결할 것이다.

※ Emitter Follower

Output impedance가 10이 되어야 하므로 Emitter follower 를 Output 단에 이용 한다. 그럼 먼저 Emitter Follower 를 살펴보자.

Emitter Follower Gain

Emitter Follower

예상 했듯이 Gain 은 증폭 될 수가 없다는 것을 확인 하였다. 그리고 Emitter Follower의 Base bais 는 Collector 가 Vcc 에 바로 연결되어 있기 때문이 굳이 Voltage divider를 이용하여 bias를 잡을 필요가 없다. 또 한 가지 고려할 점은 시뮬레이션에서 보듯이 전류가 매우 높게 흐르는 것을 볼 수 있는데 이 문제도 해결해야 한다.

Output impedance

Emitter Follower를 이용할 목적인 Output impedance와 관련하여 살펴 보도록 하자.

Output impedance

Output 단의 저항 〓 1k

Output 단의 저항 〓 500

위의 두 상황의 대한 그림과 그래프를 살펴보자. Output 단의 저항이 1k 일 때 Output impedance는 대략 100옴 정도이고 아웃풋 단의 저항이 500 일 때 impedance는 대략 16이였다. 이런 결과를 토대로 Output impedance 를 줄이기 위해서는 Output단의 저항을 줄여야하는데 이렇게 되면 오히려 Gain은 Follower 가 Voltage divider 의 역할과 비슷하기 때문에 많이 줄어들게 될 것이다.

이렇게 조사한 결과를 토대로 설계의 방향 및 목표를 다음과 같이 설정 하였다.

1. Input impedance는 1k과 거의 같으므로 제일 나중에 고려한다.

2. Output impedance는 Follower로 조절하되 Follower에 많이 흐르는 전류량과 Gain을 낮아지는 현상을 고려한다.

3. 전력을 최소화 하기위해서 BJT트랜지스터의 흐르는 전류를 최소화 할 것.

위와 같은 목표를 설정하여 Common Emitter 2개와 Emitter follower 를 연결하여 다음과 같은 회로를 설계 하였다

[문서정보]

문서분량 : 10 Page

파일종류 : HWP 파일

자료제목 : 공학 올립니다 전자회로 설계 - BJT Amp 설계

파일이름 : [공학] 전자회로 설계 - BJT Amp 설계.hwp

키워드 : 공학,전자회로,설계,BJT,Amp,올립니다

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