[전자] BJT 구조와 기본 동작

* 출처 : 한국기술교육대학교 온라인평생교육원 전자회로 기본 I

 BJT는 Bipolar Junction Transistor 바이폴라 접합 트랜지스터, 양극성 접합 트랜지스터의 약자이다. 실제 동작이 전자와 정공 두극성이 사용되어서 이렇게 불리며 일반적으로 우리가 말하는 TR이 BJT라고 생각하면 된다.

 BJT는 NPN형과 PNP 형이 있는데 구조는 아래와 같이 되어있다.

사실 BJT 하면 좀 어려운 감이 있는데 동작 메커니즘이나 이런걸 다루는 것은 다른 자료를 찾거나 책을 찾아보는 것을 추천하고 개략적인 이해를 돕는 내용을 설명하겠다. 

 일단 TR은 쉽게 말해 콜렉터와 이미터에 흐르는 전류를 베이스를 이용해 조절하는 것이다. NPN이냐 PNP냐는 전류의 방향이 반대로 흐를 뿐이다. 뭐 베이스의 전류도 반대이긴 하지만 여튼......

 여튼 사용하는 방법은 가지각색이겠지만 동작은 매우 심플하게 컬렉터와 이미터에 흐르는 전류를 베이스에서 조절한다고 보면 된다.

 사실 TR 증폭기라고 하면 베이스에 들어가는 신호를 증폭해준다고 하는데 정확히 말하면 베이스에 들어가는 신호를 이용해 컬렉터와 이미터의 전압을 조절하여 베이스 신호 대비 컬렉터 전류로 증폭된다고 하는 것이다. 스위치의 경우는 베이스의 전압이 문턱전압을 넘으면 컬렉터와 이미터의 전류를 최대로 흘리고 문턱전압 이하인 경우는 전류를 차단하는 것이다. 학교에서 배우거나 초기에 전자를 잘모를 때 TR의 구조나 이런걸 봐도 잘 모르겠고 증폭이 되고 스위치가 된다는데 그냥 그런가보다 하며 거의 그냥 외우듯이 했는데 시간이 좀 지나니 쉽게 이해가 되었다.

 본론으로 돌아와서 TR을 사용하기 위해서는 앞에서 설명했듯이 베이스의 전류를 제어해야 한다. 전류이다. 전류....즉 이 전류를 얼마나 걸어주냐에 따라 컬렉터와 이미터에 흐르는 전류량이 달라지게 되어 있다. 베이스에 동작을 위해 전압이나 전류를 흘려주는 것을 바이어스 시킨다고 한다. 바이어스라는 말은 다른 소자도 마찬가지로 동작을 시키기 위해 주는 전압 전류를 의미한다. 

  위 그림과 같이 DC 바이어스 된 회로에서는 베이스 전압을 조절함에 따라 Ib가 조절되고 이에 따라 Ic가 바뀌게 된다. 이때 흐르는 전류는 Ie = Ic + Ib가 된다.