다이오드와 트랜지스터 극성 찾기

1. 다이오드

 

 

AK 알파벳 순서로 플러스 마이너스이다. 위 그림 중 아래에 형태가 있는데 줄무뉘가 들어간 곳이 캐소드(K)이며 마이너스이다.

 

항상 보면 + - 를 혼동하는 경향이 많은데  회로도를 하나 그려보면 이해가 갈 것이다.

 

약속이다. 전류가 폐회로 상에 있는 소자를 지날 때에는 전류가 들어가는 쪽을 '+', 나가는 쪽을 '-' 로 나타낸다.

 

다이오드의 내부 구조는 PN 접합을 가진다. P는 정공, N은 도너가 다수 캐리어이다. 캐리어란말은 음.. 스타크래프트 캐리어를 예로들면, 캐리어는 인터셉터를 캐리하고 있는 데,  P형은 정공이 인터셉트이고, N형은 전자가 인터셉터이다. 즉, 일을 주로 하는 놈들이 캐리어이다. 

순수반도체는 전기가 안 흐른다. N형과 P형은 전류가 잘 흐른다. 왜냐하면 캐래어가 정공, 전자이므로 전계를 걸어주면 전자가 들어가서 정공과 자리교환하거나, 전자가 밀리게 되어서 전류가 잘 흐르게 된다. 그런데 이걸 붙여 놓으면? 방향성을 가진다.

 

중간에 공핍영역이 만들어 지고, 이 공핍영역이 전류의 흐름을 막게 된다. 그래서 PN 접합 다이오드에 정방향 전압을 걸면 0.7 볼트 이상일 때 전류가 잘 흘러가게 되고, 역방향인 경우에는 공핍영역의 증가로 인하여 전류가 흐르지 못하게 된다. (실제로는 소수캐리어의 이동으로 인한 누설전류가 미약하게 흐르게 된다.)

 

그래서 아날로그테스터의 저항측정 측정 상태에서 검정색 프로브를 애노드에, 빨간색 프로브를 캐소드에 놓으면, 전류가 흐르게 되어 테스터의 저항 눈금이 움직이게 된다. 역방향으로 놓으면, 저항 눈금이 변하지 않는다. 주의할 점은 아날로그 테스터에서 저항을 측정할 경우에는 검정색 프로브에서는 플러스 전압이, 빨간색 프로브에서는 마이너스(그라운드)가 나온다. 저항을 측정하기 위한 내부 배터리의 연결이 위와 같기 때문이다. 단, 디지털 테스터는 빨간색 플러스, 검정색 마이너스이다.

 

2. LED 

 

발광다이오드이다. 다리가 길고 짧고를 통해서 플러스, 마이너스 단자를 찾지 말자. LED 머리를 위에서 보면 큰머리가 마이너스이다. 

머리가 큰게 마이너스, 위에서 보면 마이너스 표시로 보인다.

 

아날로그 테스터기로는 검정색 애노드, 빨간색 캐소드이다.  

 

3. Transistor

 

데이타시트를 보는것을 추천한다.

 

일본식 표기법은 NPN, PNP를 쉽게 찾을 수 있으나, 미국애덜것은 데이타시트를 찾아보아야 한다.

 

2SAXXX PNP 고주파

2SBXXX PNP 저주파

2SCXXX NPN 고주파

2SDXXX NPN 저주파

 

PNP가 먼저 만들어 졌나 보다. 그림에서도 보면 아이오드의 왼쪽이 P 오른쪽이 N형을 가지게 접합되면 좌에서 우로 전류가 흐르게 놓고 설명하다보니 PNP 먼저 만들어 지게 되었다.

 

다이오드를 만들고 사람들이 열일을 했나보다. 도핑농도도 바꾸어 보고, 역방향으로 바이어스 걸어도 보고.

 

어라 역방향인데도 전류가 통하네? 제너다이오드도 만들어 보고~

 

전류를 통과시키키도 하고 막기도 하네? 붙여볼까? 그러다 TR도 만들어 내고!

 

PNP 심볼은 화살이 자기 자신을 찔러서 P가나!

이런걸 만들어 놓고 이것 저것 해 보니, 이 소자가 증폭작용과 스위칭작용에 정말 유용하다는 것을 알게되었다. 정말 열심히 연구해서 이 걸 따라 갈려면 도끼자루 썩으니 공학도는 열심히 응용만 하자.

 

기본적으로 PN 접합 다이오드니 베이스 찾는 것은 어렵지 않다.

 

TR 2SC1815Y

>> NPN고주파용이네

>> 전류가 흐른다면 검정색 프로프가 베이스이다. 상기 그림의 맨 우측 그림 참조. (아날로그 테스터기에서 검정색 프로브에서는 플러스전압)

>> 나머지 2군데가 이미터 아니면 콜렉터이다.

 

실제 트랜지스터의 모습

아날로그 테스터 설정을 저항값 10K오옴에 놓고, 나머지 2 군데에 프로브를 놓고 지침이 움직이는 것을 확인했을 때 검정색 프로브가 있는곳이 이미터이다. 왜냐하면 위 그림에서 보았듯이 콜렌터에 플러스극인 검정색프로브를 넣으면 바닷물에 오줌누듯이 넓은 N형과 베이스의 P형에 역방향 전계가 걸려서 전류가 통과하기 매우 힘들어지기 때문이다. 그러나 역으로 E와 C에 각각 검정색 빨간색 프로브를 연결하면 얇은 베이스막을 거쳐서 C로 전류가 이동하기가 쉬워진다. 콜렉터는 전류를 모으는 곳이니 실제크기도 커야한다고 이해한다.

 

팁) 위 트랜지스터 TR 2SC1815Y는 자격증 실기시험에 종종 등장한다. 평평한 면을 보고 맨 왼쪽이 이미터이다. 그리고 베이스를 찾으면 끝이다.