이전 시간에 알아보았던 식으로는 신호의 작은 변화에 대해서도 복잡한 식을 풀어야 합니다.
소신호 모델을 이용하면 비선형적인 식을 선형적으로 바꾸어줍니다.
따라서 미리 계산한 식을 이용해서 근사적으로 결과를 구할 수 있습니다.
1) npn 트랜지스터 소신호 모델
소신호 모델을 이용하면 왼쪽과 같은 npn BJT 트랜지스터를 오른쪽과 같이 바꿀 수 있습니다.
r_ π는 베이스와 이미터 사이 저항의 크기입니다.
v_ π는 r_ π에 걸리는 전압입니다.
gm은 Transconductance라고 부르며 입력 전압이 전류에 얼마나 영향을 주는지를 결정하는 요소입니다.
컬렉터에서 흘러 들어오는 전류의 크기가 트랜스컨덕턴스(gm)와 v_ π의 전압으로 결정되는 것을 볼 수 있습니다.
r_ π는 gm과 β를 이용해서 수할 수 있습니다.
2) Early effect
위에서 봤던 식에 의하면 컬렉터에 흐르는 전류는 베이스의 전압에만 여향을 받습니다.
하지만 실제로는 컬렉터의 전압도 컬렉터의 전류에 영향을 줍니다.
컬렉터의 전압이 컬렉터의 전류에 영향을 주는 효과를 얼리 효과(Early effect)라고 합니다.
위 그림과 같이 컬렉터에 저항 ro를 추가해서 컬렉터 전압에 의한 전류 영향을 표현할 수 있습니다.
ro의 값은 위와 같이 나타낼 수 있습니다.
I_c는 컬렉터 전류에 해당합니다.
λ는 얼리 효과 계수로 얼리 효과의 정도를 나타냅니다.
만약 얼리효과를 고려하지 않는다면 λ는 무한대가 됩니다.
λ가 작아질수록 얼리효과의 정도가 커집니다.
3) pnp 트랜지스터 소신호 모델
pnp 트랜지스터는 npn과 단자 위치가 반대 입니다.
따라서 소신호 모델도 뒤집힌 형태로 나타납니다.
Early effect를 고려하면 위와 같이 나타낼 수 있습니다.
'전자회로' 카테고리의 다른 글
| [전자회로] 10. CB stage (0) | 2025.02.23 |
|---|---|
| [전자회로] 9. CE stage (0) | 2025.02.07 |
| [전자회로] 7. BJT 트랜지스터의 전류-전압 (0) | 2025.01.31 |
| [전자회로] 6. BJT 트랜지스터 (0) | 2025.01.27 |
| [전자회로] 5. Ripple 전압 (0) | 2025.01.23 |