[전자회로 실험](실험보고서)고주파 증폭 회로 실험 및 시뮬레이션

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2009.04.13 / 2019.12.24
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하고 싶은 말: (실험보고서)고주파 증폭 회로 실험 및 시뮬레이션 자료를 첨부 하였습니다.

목차: 1. 목적
2. 이론
3. 고주파 증폭 회로 P-spice 시뮬레이션 수행 결과
4. 시뮬레이션 결과

본문내용: 1. 목적
저주파 실험에서 고찰했듯이 결합 커패시터와 바이패스 커패시터가 증폭도를 저하시키는 커다란 요인이 되었다. 그러나 고주파에서 이들은 아무런 영향도 끼치지 않고 단지 단락된 회로의 역할을 한다. 본 실험에서는 이러한 특성을 고찰하고 이해하고자 한다.
2. 이론
- 고주파 : 상대적으로 높은 주파수를 말하는데, 일반적으로 무선 주파수를 가리키는 경우가 많다.
- 고주파 증폭기 : 수신기의 전단에 마련된 고주파 입력의 전압 증폭 회로로, 감도를 높일 뿐만 아니라 SN비나 선택도도 높이고, 더욱이 수신의 안정도를 증대시키며, 발진한 경우의 이상 전파를 안테나에서 외부로 방사하는 것을 방지하는데도 도움이 된다.
- 중간 주파 증폭 회로 : 안테나로 들어온 전파 중에서 수신할 전파를 선택하면, 바로 455[㎑]의 중간 주파수의 전압이 얻어져서 이 중간 주파수를 증폭하는 회로.
증폭은 리니어라고 한다. 아날로그 사인파를 입력 신호로 주어서 큰 신호로 증폭을 하는 것인데 이것은 앰프나 아니면 작은 신호의 전파를 증폭하는 라디오, 무전기, 텔레비전에 고주파 증폭회로로 사용하는데 고주파가 되면 트랜지스터에 잡음이 많아지기 때문에 어려운 기술이 된다.
트랜지스터를 바이어스 한다고 하는데 트랜지스터 특성곡선이 있거든요 거기에 Q점을 잡아서 동작한다. 보통은 교류를 입력하면 직류전압 바이어스와 석여서 직류로 동작하는 것이다.
보통은 트랜지스터 입력에는 콘덴서를 달아서 직류를 차단하고 직류바이어스 상태에서 증폭한다음 출력에 콘덴서를 다시 부착하여 직류를 차단하고 교류만 차단하게 일반적으로 증폭기를 설계한다
그러면 작은 베이스전류가 흐를 경우 컬렉터에는 큰 전류가 흐르는데 일반적으로 이미터 접지 증폭기에서 이렇게 사용한다. 일반적으로 베이스 전류는 마이크로 암페어 컬렉터 전류는 밀리 암페어가 흐른다. 그래서 증폭이라는 과정이 이루어 진다. 트랜지스터를 바이어스 시키는 방법은 여러 가지가 있다.
결론적으로 트랜지스터는 직류를 교류로 변환시키는 소자인 것이다. 입력신호를 넣어 출력신호를 증폭하는데 직류의 에너지가 교류로 전환된 것이다.
고주파 개념
이동통신 기기를 비롯하여 고주파 회로를 이용한 장치가 무수히 넘치고 있다. 아날로그 회로 뿐만 아니라, 디지털 회로에도 고주파 회로 기술이 더욱 요구되는 시대가 되었다.
UHF대 이상을 고주파라 부르기로 한다. (주파수에서는 300MHz 이상, 자유공간의 파장에서는 약 1m 이하) 고주파라고 하면 사실 일반적으로 취급하는 경우가 많은 저주파 교류회로가 오히려 특수한 것이다. 교류신호는 주파수의 역수에 비례하는 파장을 가지고 있다. 저주파의 경우, 예를 들면 1MHz 신호의 자유공간에 있어서의 파장는 약 300m이다. FR-4 판상에서도 그 파장는 약 137m나 된다. 아무리 기판이 크다고 해도 수십 cm 정도이므로, 1MHz의 신호를 취급하는 회로를 설계하는 경우에, 그 파장을 전혀 의식하는 일없이, 무시하고 설계하고 있는 것이다. 즉 근사를 하고 있는 것이다.

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