PNP, NPN SENSOR 와 PLC #2

P형 반도체와 N형 반도체에 대한 이전 내용은 아래 포스팅에서 확인부탁드립니다.

mech19.tistory.com/50

PNP, NPN SENSOR 와 PLC #1

 

자 이제 본격적으로 PN접합 다이오드와, NPN & PNP 트랜지스터에 대한 이야기를 해보겠습니다.

1. PN접합 다이오드

먼저 PN접합 다이오드부터 알아보겠습니다.

P형 반도체와 N형 반도체를 결합시키면 PN접합 다이오드가 만들어 집니다.

다이오드는 P형 반도체와 N형 반도체를 결합한것 이외에도 다양한 형태가 있지만...

우리는 반도체공학자가 되기 위해서 알아보는건 아니므로 넘어가겠습니다.

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P형반도체에는 정공이남고, N형반도체에는 전자가 남아있는 상태에서 결합을 하였으니,

전기적 성질로 보자면 N형 반도체쪽이 전자가 많으니 마이너스극이 될테고, 그 반대편인

P형 반도체쪽이 플러스극이 된다고 생각하시면 됩니다.

(따라서 전압의 순방향은 P형반도체에서 N형반도체쪽 방향이 된다.)

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PN접합이 일어나게 되면 N형반도체에서 P형반도체쪽으로 전자가 순간적으로 넘어가게 되고,

그 결과 전하캐리어가 존재하지 않는 결핍영역이 생기게 됩니다.

이 결핍영역 덕분에 N형 반도체의 자유전자들이 더이상 P형 반도체쪽으로 넘어가지 못하게 되지만,

양쪽 반도체에 순방향으로 전압을 걸어주어 높은 전위차가 발생하면 N형 반도체에서 P형 반도체로

전자가 흐르게 되고, 그 반대방향으로 전류가 흐르게 됩니다.

(전자의 흐름과 전류의 흐름이 반대인것은 기본적인 내용이니 기억하도록 합시다.)

 

물론 역방향으로 전압을 걸어주게 되면 전자는 흐르지 않게 되고, 이에 따라 당연히 전류도 흐르지 않습니다.

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여튼 PN접합 다이오드는 한쪽방향으로만 전류가 흐를 수 있다고 생각하시면 됩니다.

P에서 N반향으로요.

도면에서 기호는 아래와 같이 사용합니다.

 

2. NPN트랜지스터, PNP트랜지스터

그럼 P형 반도체와 N형 반도체를 3개를 붙이면 어떻게 될까요.

이게바로 PNP, NPN 트랜지스터 입니다.

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그림으로 나타내자면 아래와 같습니다.

기호로 나타내자면 아래와 같습니다.

다이오드와 마찬가지로, 전류는 P에서 N으로 흐르고, 전자는 N에서 P로 흐른다는 것을 잘 기억해야 합니다.

트랜지스터의 기호에 C,B,E라고 적혀있는것은 C(콜렉터), B(베이스), E(에미터) 입니다.

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먼저 NPN트랜지스터의 경우 B(베이스)부분이 P형 반도체영역임을 기억해야 합니다.

이곳에 +전압을 걸어주게 되면, C(콜렉터)에서 E(에미터)방향으로 전류가 흐르게 됩니다.

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반대로 PNP트랜지스터의 경우 B(베이스)부분이 N형 반도체영역이므로 -전압을 걸어주면

E(에미터)에서 C(콜렉터)방향으로 전류가 흐르게 됩니다.

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이러한 기능(?)을 이용하여 증폭 혹은 스위칭을 하는데 이런 트랜지스터를 사용하는데,

우리가 알아보고자 하는 PLC에서는 스위칭 기능으로 사용 합니다.

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다음 포스팅에서 PLC에서 도면을 확인 하여 PNP타입인지 NPN타입인지 확인 하는 방법과

센서에 따라 결선하는 방법등을 알아보도록 하겠습니다.

아래 포스팅을 참조 부탁드립니다.

mech19.tistory.com/52

PNP, NPN SENSOR 와 PLC #3

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감사합니다.