§1
실험 개요
BJT 공통 이미터 증폭기는 가장 기본적인 아날로그 증폭 회로다. 작은 입력 신호를 큰 출력 신호로 증폭하며, 이득·입력 임피던스·대역폭이 핵심 특성이다. 학부에서는 2N3904 같은 일반 NPN으로 회로를 설계해 측정값을 이론값과 비교한다.
§2
이론 배경
DC 동작점
분압 바이어스 IC = (VBB − VBE)/RE ≈ VBB/RE. VCE = VCC − IC(RC + RE). 동작점이 활성 영역 가운데에 있어야 신호 왜곡 없음.
AC 소신호 이득
Av = −RC/re (re = 25mV/IC). RE를 캐패시터로 우회하면 이득 ≈ −RC/re, 우회 안 하면 ≈ −RC/RE.
§3
실험 장치 및 시약
- — NPN BJT (2N3904)
- — DC 전원장치
- — 함수발생기
- — 오실로스코프
- — 저항·캐패시터
§4
실험 절차
- 1.DC 동작점 설계 (IC ≈ 1 mA, VCE ≈ VCC/2).
- 2.입력 1 kHz 정현파 50 mVpp 인가, 출력 측정.
- 3.주파수를 100 Hz~1 MHz 스윕하며 보드 선도 작성.
§5
데이터 처리
측정 Av vs 이론 −RC/re 비교. 보드 선도에서 −3 dB 대역폭 결정. 입력 임피던스는 직렬 저항으로 측정.
§6
예비보고서 항목별 작성 팁
이론
왜 동작점이 활성 영역 가운데에 있어야 신호가 왜곡 없는지 설명.
§7
자주 하는 실수
- — DC 동작점 설계 부정확 → saturation 또는 cutoff
- — 이미터 우회 캐패시터 누락
- — 큰 입력으로 비선형 영역 진입
§8
자주 묻는 질문
Q. 왜 분압 바이어스가 더 안정적인가요?
단순 베이스 저항 바이어스는 β에 강하게 의존해 트랜지스터 교체 시 동작점이 크게 변합니다. 분압 + 이미터 저항은 β 의존성을 거의 없애 같은 회로가 다른 트랜지스터에서도 작동합니다.
Q. 왜 출력 위상이 입력과 180° 반대인가요?
공통 이미터에서 VC = VCC − IC RC. 베이스 전압이 올라가면 IC가 늘어나 VC가 내려갑니다. 따라서 입력과 출력이 위상 반대(반전 증폭).
§9
참고 표준·문헌
본 가이드는 다음 표준·교과서·핸드북의 정의·식·표준 절차를 따라 작성되었습니다. 학교 양식과 표준 절차가 다를 경우 학교 양식을 우선합니다.
- [1]Sedra, A.S., Smith, K.C. — Microelectronic Circuits, 8th ed., Oxford University Press, 2019
- [2]Horowitz, P., Hill, W. — The Art of Electronics, 3rd ed., Cambridge University Press, 2015
- [3]Irwin, J.D., Nelms, R.M. — Basic Engineering Circuit Analysis, 11th ed., Wiley, 2015