공통 이미터 증폭기: DC 및 소신호 분석

### 공통 이미터 증폭기 분석: DC 및 소신호 인사이트
* 🔌 이번 주 강의에서는 이미터 단자가 입력 및 출력 신호의 공통점 역할을 하는 **공통 이미터 증폭기 구성**에 대해 설명했습니다.
* 📊 회로를 분석하기 위해 키르히호프의 전압 법칙(KVL)을 적용하여 컬렉터 전류(IC), 베이스 전류(IB), 이미터 전류(IE)와 관련된 방정식을 도출했는데, 이 관계는 **IE = (1 + β)IB**로 표현되며 여기서 β는 트랜지스터의 전류 이득을 나타냅니다.
* 🔧 실리콘 트랜지스터의 베이스 이미터 전압(VBE)은 일반적으로 약 **0.7V**이며, 전압 분배기 저항을 사용하여 베이스 전압(VB)을 **VCC * R2 / (R1 + R2)**로 계산했습니다.
* ⚡ 콜렉터 전류(IC)는 증폭기의 출력 특성을 결정하는 데 중요한 역할을 하는 **IC = β * IB** 방정식을 사용하여 베이스 전류(IB)에서 도출할 수 있습니다.
* 📈 소신호 분석 중에 **이미터-베이스 접합이 순방향 바이어스되고 콜렉터-베이스 접합이 역방향 바이어스**되어 트랜지스터가 증폭기처럼 작동할 수 있는 **순방향 활성 영역**에서 트랜지스터가 작동해야 한다는 점을 강조했습니다.
* 🛠 공통 이미터 증폭기의 이득은 **트랜스 컨덕턴스(gm)와 부하 저항(RC)의 곱**으로 표현되며, 출력 전압은 **Vout = VDC - gm * RC * VBE**입니다.
* 🔄 또한 **커플링 커패시터의 역할**이 강조되었는데, 커플링 커패시터는 신호 증폭 중에 트랜지스터가 활성 영역에 머무르면서 **DC 부품을 차단하는 동시에 AC 신호를 통과**할 수 있게 해주기 때문입니다.
* 📉 마지막으로 이러한 원리를 이해하는 것이 효과적인 증폭기 회로를 분석하고 설계하는 데 필수적이라는 결론을 내리고, 다음 세션에서 **현재의 미러 회로를 더 깊이 탐구**할 수 있는 기반을 마련했습니다.

### 공통 이미터 증폭기 및 전류 미러 이해하기
* 🔌 커패시터는 **DC를 위한 개방 회로**로 작동하고 **AC를 통과**하며, 이는 일반적인 이미터 증폭기의 트랜지스터 베이스에 연결된 커패시터를 결합하는 데 매우 중요합니다.
* ⚡ 커플링 커패시터는 **DC 부분이 트랜지스터의 작동 지점에 영향을 주지 않도록** 하여 활성 영역에서 제대로 작동할 수 있도록 합니다.
* 🔄 작은 베이스 전압이 직접 인가되면 트랜지스터가 활성 영역에서 작동하지 않아 **컬렉터-베이스 접합의 바이어스가 잘못될 수 있습니다.**
* 📊 공통 이미터 증폭기의 설계에는 **커플링 커패시터(CB 및 CC)와 바이패스 커패시터(CE)**가 포함되어 있어 AC 접지를 설정하고 출력에서 DC 구성 요소를 제거합니다.
* 🔍 DC 분석에는 **베이스 이미터 전압(실리콘 트랜지스터의 경우 0.7V)**을 계산하고 바이어싱을 위한 적절한 전압 분배기를 설정하는 작업이 포함됩니다.
* 📈 소신호 분석을 통해 이미터 전류와 베이스 전류의 관계를 **IE = (1 + β)IB**로 표현하는 AC 신호를 통합할 수 있습니다.
* 🔗 전류 미러의 도입은 **이미터 저항(RE)과 독립적인 정전류 소스**를 생성하여 회로 안정성을 향상시키는 것을 목표로 합니다.
* 🔧 다이오드 연결 트랜지스터는 **이 정전류를 설정하는 데 사용**되며, 회로의 다른 단계로 미러링할 수 있어 **더 복잡한 증폭기 구성을 쉽게 설계**할 수 있습니다.

공통 이미터 증폭기는 활성 영역에서 작동하여 신호를 효과적으로 증폭합니다.

Week 08 Session 01 - Live session

EEC Course Admin

이 논의는 트랜지스터 회로의 콜렉터-이미터 루프에서 키르히호프의 전압 법칙(KVL)을 적용하는 데 중점을 둡니다.

베이스 전류(IB), 컬렉터 전류(IC), 이미터 전류(IE)는 트랜지스터의 베타 값을 통해 서로 연관되어 있습니다.

실리콘 트랜지스터의 기본 전압(VB)은 일반적으로 0.

7V이며, 전압 분배기 저항은 기본 전압과 저항을 계산하는 데 사용됩니다.

트랜지스터의 공통 이미터 구성에는 입력과 출력 사이에 공통 이미터 단자가 있습니다.

DC 분석에는 VCC, 콜렉터 전류(IC) 및 저항(RC)의 알려진 값을 사용하여 콜렉터-이미터 전압(VCE)을 계산하는 작업이 포함됩니다.

트랜지스터의 작동은 베이스-이미터 전압(VI)의 영향을 받으며, 입력에 따라 출력 전압(VNOT)이 변화하여 궁극적으로 인버터 구성이 만들어집니다.

소신호 분석은 인버팅 및 비인버팅 구성에 중점을 두고 증폭기를 구축하는 데 사용됩니다.

트랜지스터는 이미터-베이스 접합부가 순방향 바이어스되고 콜렉터-베이스 접합부가 역방향 바이어스된 상태에서 순방향 활성 영역에서 작동해야 증폭기로 작동할 수 있습니다.

DC 및 AC 파라미터에 대한 라벨링 규칙이 중요하며 증폭할 AC 신호의 진폭은 열 전압보다 작아야 합니다.

소신호 분석 및 공통 이미터 증폭기

분석에는 DC 및 AC 구성 요소가 모두 포함되며, DC 전류는 VCC와 RC에 의해 결정됩니다.

소신호 전압(VBE)은 DC 콜렉터 전류(IC)와 열 전압(VT)의 비율인 트랜스 컨덕턴스(GM)에 의해 증폭됩니다.

공통 이미터 증폭기는 입력 신호와 출력 신호 사이에 위상 전환을 통해 반전 이득을 제공합니다.

공통 이미터 증폭기 회로는 단일 전원 공급 장치를 사용하여 설계되었으며, 전압 분할을 위한 저항 RC, RE, R1 및 R2가 있습니다.

AC 접지를 설정하고 신호를 증폭하기 위해 바이패스 커패시터가 병렬로 추가됩니다.

베이스의 커플링 커패시터는 AC 신호를 통과하는 동안 DC가 영향을 받지 않도록 하여 트랜지스터가 활성 영역에서 작동할 수 있도록 합니다.

이미터 접합부는 순방향으로 바이어스되고 콜렉터-베이스 접합부는 역방향으로 바이어스되어 콜렉터 전압이 베이스 전압보다 낮습니다.

커플링 커패시터는 출력에서 DC 구성 요소를 제거하는 데 사용되며 바이패스 커패시터는 AC 접지를 설정합니다.

회로 분석에는 트랜지스터의 베타 값을 통해 베이스 전류와 관련된 이미터 전류와 함께 KVL 및 KCL을 적용하는 것이 포함됩니다.

공통 이미터 증폭기 및 전류 미러 이해하기

공통 이미터 증폭기의 이득은 커플링 및 바이패스 커패시터가 중요한 역할을 하는 GM과 RC에 의해 결정됩니다.

전류 미러는 이미터 저항과 무관하게 일정한 DC 전류를 설정하기 위해 도입됩니다.

그런 다음 다이오드를 사용하여 정전류 소스를 설정하고 단자를 단락하여 트랜지스터로 구성할 수 있습니다.

다이오드 연결 트랜지스터 및 전류 소스 설계

트랜지스터는 베이스 단자와 콜렉터 단자를 단락시켜 다이오드 연결 트랜지스터를 생성함으로써 2단자 장치로 변환할 수 있습니다.

이 구성을 사용하면 이미터 저항과 무관하게 정전류 소스를 설정할 수 있습니다.

전류는 두 개의 정합 트랜지스터인 Q1과 Q2를 사용하여 미러링되며, Q1은 다이오드에 연결하여 원하는 전류 흐름을 설정합니다.

전류 미러 및 차동 증폭기 개념

전류 미러의 DC 전류는 저항과 무관하므로 계단식 단계를 통해 전류를 증식할 수 있습니다.

이 세션에서는 공통 모드, 차동 모드 및 공통 모드 제거율(CMRR)을 다루는 차동 증폭기에 대해 논의할 예정입니다.

다이오드 회로와 추가 주제에 초점을 맞춘 참고 자료와 향후 퀴즈에 대한 PDF 문제가 제공될 예정입니다.

첫 번째 추천 도서는 Sedra와 Smith의 "마이크로 전자 회로"입니다.

다른 주목할 만한 책으로는 Boylestad와 Nashelsky의 "전자 장치 및 회로 이론", Malvino의 "전자 원리"가 있습니다.

코스 관리자는 월요일에 남은 주제에 대해 토론하고 퀴즈를 통해 도움을 제공합니다.