성장하고 개발하는 계란의 이야기

Transistor Impedance 트랜지스터 저항의 세 가지 룰 베이스(Base)에서의 저항의 크기는 에미터(Emitter)가 접지(AC 신호)되었을 경우 rπ이다. 컬렉터(Collector)에서의 저항의 크기는 에미터가 접지되었을 경우 r0이다. (Early effect를 고려하였을 때 트랜지스터의 고유저항 값) 에미터에서의 저항의 크기는 베이스가 접지되어있으며 Early effect를 무시할 경우 1/gm이다. 여기서 gm은 Transconductance(전압에 따른 전류 변화율)를 의미한다. Amplifier Topology Possible Topology Common-Emitter Topology 에미터가 GND에 연결되어 있으며 베이스가 입력, 컬렉터가 출력이 된 구조이다. 전압이득(Av)은..

CMOS(Complementary MOS) MOSFET은 대표적으로 nMOS와 pMOS 두 가지 종류로 나뉘어집니다. 이때 nMOS는 gate에 양 전압을 인가하여 동작시키며 이때 입력신호의 low level은 손실없이 drain에 그대로 출력되지만 high level의 경우 문턱전압(Vth)만큼 손실이 발생하여 출력된다. pMOS는 nMOS와 반댈 음 전압을 인가하여 동작시키며 이때 입력신호의 high level은 손실없이 그대로 출력하나 low level은 Vth만큼 증가하여 출력된다. 이 두가지 소자의 특성을 보완하여 만든 소자가 CMOS소자이다. CMOS는 위와 같이 nMOS와 pMOS 두 가지 소자로 구성되어 있으며 입력이 high level일 때, pMOS를 통하여 출력하고 low level일..

Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) Transistor MOS 구조 MOS 구조는 캐패시터와 같은 평행판 구조로 되어있다. 위에서부터 차례대로 금속(Metal), 산화막(Oxide), 반도체(semiconductor)가 접합되어 있다. Metal에 전압을 인가할 경우 금속에서 반도체 사이에 산화막으로 인해 전류가 흐르지 못 한다. 한쪽은 양전하 다른 쪽은 음전하로 대전되어 전기장을 형성한다. Field Effect Transistor 트랜지스터에 인가되는 전압에 의해 전계(electric field)가 형성되고, 전계의 세기에 따라 전류의 크기가 결정된다. 입력 전압에 의해 두 단자 사이의 전류가 결정되는 소자를 FET라고 한다. 이때 입력 전압을 가해주는 곳을 Gate, 전하를 공..

Bipolar Transistor bipolar transistor는 세 개의 도핑된 SI 영역을 합하여 만들어졌다. 바깥의 두 개의 영역은 같은 극으로 도핑되어 있으며 가운데는 그와 반대되는 극으로 도핑되어 있다. Bipolar transistor는 이미터(Emitter), 베이스(Base), 컬렉터(Colllector) 세 개의 영역으로 나뉜다. Bipolar Transistor는 BJT(Bipolar Junction Transistor)라고 표현하기도 한다. BJT는 npn형과 pnp형으로 나누어진다. 동작영역 cutoff, forward active , saturation 4개의 동작 영역이 존재한다. BJT의 특징 1. 이미터의 도핑농도가 배이스보다 크다. 2. 배이스의 영역의 크기는 매무 얇다..

이상적인 다이오드 이상적인 다이오드는 전압의 크기가 양수일 때(Anode의 전압이 Cathode보다 높을 때), 전류가 흐른다. 이상적인 다이오드의 전압 특성 R=0 => I = V/R = ∞ R = ∞ => I = V/R = 0 Anode와 Cathode 사이에 흐르는 전압의 크기를 Vd라고 가정한다. Vd>0일 경우, forward bias 상태이며 이때 다이오드의 저항값은 0이 된다. 옴의 법칙을 적용하면 이때 전류의 크기는 무한대가 된다. Vd

PN 접합 (Junction) P type 반도체와 N type 반도체를 접합하여 형성한다. 확산(Diffusion) n type과 p type은 전자나 정공의 밀도가 다르다.n type은 p type 보다 많은 전자를 가지고 있으며 p type은 n type보다 정공의 밀도가 높다. 이 밀도 차이로 인해 발생한 확산 전류(diffusion current)가 접합 사이로 흐른다. 결핍 영역(Depletion region) 전자와 정공의 확산으로 인해 전류가 흐르면서 접합 사이에 절연된 공간이 형성된다. 이 영역을 결핍 영역(depletion region) 이라고 한다. 이 영역에 존재하는 전하들이 전기장을 형성하고 이로 인해 표류 전류(drift current)가 형성된다. 표류 전류(drift curr..

반도체 정의: 상온에서 전기 전도율이 구리 같은 도체하고 애자, 유리 같은 부도체의 중간 정도인 물질 반도체 소재로 가장 많이 쓰이는 것은 규소(Si)에 불순물을 첨가하여 만든 것들이다. 성질 규소는 원자가 전자(valance electron)가 4개다. 즉 다른 원소와 최대 4개의 공유결합(covalent bond)을 형성할 수 있다. 온도가 상승할 경우 공유 결합된 전자가 자유전자(free electron)가 된다. 공유결합이 해제되어 자유전자가 생길 경우, 공유결합이 있던 자리에 정공(electron hole)이 생성된다. 정공에 자유전자가 채워질 수 있다. 순수한 규소는 다른 원소를 추가하여 전기적 성질을 변화시킬 수 있다.(doping) 자유전자의 밀도 Doping (N type) 5족원소(대표..