[소개] Pairman II (Transistor)

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[소개] Pairman II (Transistor) - 신정섭

저로서는 실로 오래간만에 인두를 잡아봅니다.
예전에 만능기판에 어떻게 그리도 했었는지 신기합니다.
이렇게 단순한 것도 쉽지 않게 했는데 길모어 같은 녀석을 만들었으니...

이것의 주용도는 트랜지스터의 직류증폭률을 측정하기 위함입니다.
물론 Vbe도 측정가능하고요.
제가 hFE 측정되는 테스터는 이미 2개 가지고 있는데,
둘다 그 결과값에 큰 신뢰가 들지않고,
결정적으로는 꿈의 테스터기를 가까운 사람에게서 선물로 받게 되는데 공교롭게도 트랜지스터 테스터 기능만 쏙 빠져 있기에 필요성을 느끼게 된 것입니다.

보통의 책같은 곳에 나온 방법은 반고정 저항을 달아서 베이스 전류량을 그때 그때 조절함으로써 hFE를 측정하는 데, 그런 방법은 상당히 번거러우므로 조정이 필요없고 공급전압에도 영향을 그다지 받지 않는 방법을 찾았습니다.

그래서 회로는 나름대로 고심끝에 위와 같이 구상하였습니다.
각 회로의 좌상단의 부분은 Constant Current Source(CCS)로, 0.01 mA 의 정전류를 테스트하고자 하는 TR의 Base에 흘려주기 위함입니다.

보다 안정적인 동작을 위해 LED를 두개 사용했습니다.
LED의 VF 값에 따라서 저항 R의 값을 결정하여 0.01 mA의 정전류가 되도록 해야 합니다.
LED 자체에는 4.7K 저항에 의해 약 1 mA 정도의 전류가 공급됩니다.

저는 1mA에서 LED의 VF가 1.63V 가 되는 LED 적색 고휘도 LED (ic114에서 50원 구입)를 이용하였습니다.
그러므로 저항 R의 예측값은,
(2*1.63-0.65)/0.00001=261,000=261K 의 저항을 사용해야 하지만,
제가 가지고 있는 저항이 270K 밖에 없어서 사용했는데,
결과적으로는 다행히 1% 내외의 오차로 0.01 mA의 정전류값을 얻었습니다.
(뭐 다 아시겠지만 0.01mA 가 정확히 흐르는지 확인하는 방법은 너무나 간단하지요. R=270K을 썼는데 R 양단의 전압차가 2.7V 였다면 0.01 mA 가 흐른다는 것이니까요.)

즉, TR의 Base에 0.01 mA의 전류가 흐르므로 만약 직류증폭률(hFE)이 200 이라면 TR의 emitter로는 2 mA의 전류가 흘러서 에미터 저항 100옴의 양단 전압차는 200 mV 가 측정되게 됩니다.

위 아랫사진은 실제로 NPN형, PNP형 측정회로 두개를 한 기판에 같이 구성한 것으로,
2N2222를 실측한 결과 테스터에 168.7 이라는 직류증폭률을 얻게되었습니다.
(물론 수 mA라도 TR에 흐르면 열이나서 어느 시간까지는 이 측정된 값이 점점 감소하게 됩니다.)

혹시 hFE 측정이 곤란하거나,
테스터에 붙어있는 측정결과를 믿지 못하시는 경우에 한번 만들어 놓으시면 유용할 것 같습니다.