트랜지스터 데이터 시트 확인 사항

트랜지스터의 구별 방법

지금까지 트랜지스터의 원리와 구조를 기준으로 트랜지스터의 종류를 구분했지만 실제로는 트랜지스터 제품은 다양한 구분이 있습니다. 외관 형상에 따른 차이를 예로 들면 금속 케이스로 덮인 캔 타입, 플라스틱 패키지 타입, 몰드 타입 등이 존재하며 플라스틱은 가성비 좋고 캔 타입은 신뢰성이 높다. 몰드는 캔 타입에 비해 신뢰성은 다소 약하지만, 대량 생산 가능하고 저렴한 가격이라는 특징이 있습니다.

일반 회로에 이용되는 소신호 용도, 중전력 용도, 대전력 용도에 의한 구분, 고주파 전력 용도, 고 신뢰성 용도 등도 트랜지스터를 이용하는데 있어서 중요한 요소가 됩니다. 하지만 앞으로 전자 회로를 만들 때는 이미 트랜지스터가 패키징 된 부품을 구입해서 그대로 쓰는 분들이 많을 겁니다. 그렇지만 사용되고 있는 트랜지스터는 무엇인지, 어떤 전기적 특성을 가지고 있는지를 이해해두시고 제품 선택 시 체크하는 것이 좋습니다.

 

트랜지스터의 데이터 시트

트랜지스터의 스펙은 실제 회로에 적합한 것을 선택한다는 관점에서 필수적인 체크 항목입니다. 전원 전압은 얼마나 사용하는지, 증폭도는 얼마나 필요한지, 어떤 환경에서 사용하는지 이런 것들을 고려해야 합니다. 이미 다른 회로나 소자가 패키징된 것을 사용하고 있더라도 데이터 시트에서 스펙은 반드시 확인해야 합니다. 그중 가장 중요한 3가지를 정리하였습니다.

 

1. 최대 정격

순간적으로도 초과해서는 안 되는 전류, 전압 등의 값을 나타냅니다. 이것을 초과해 버리면 소자가 순식간에 파손되어 버릴 가능성도 있습니다. 트랜지스터의 최대 정격은 컬렉터-베이스 간 전압, 컬렉터-이미터 간 전압, 이미터-베이스 간 전압, 최대 허용 컬렉터 전류, 최대 허용 베이스 전류, 최대 허용 컬렉터 손실(트랜지스터 내부에서 전자가 손실되어 주로 접합부에서 발열이 일어나는 현상, 효율 저하뿐만 아니라 접합부의 허용 온도를 초과할 가능성이 있습니다.)이 기재됩니다. 간혹 전자 소자에서 교류 전류가 실제 수치보다 큰 전압이 인가되는 경우가 있습니다. 다양한 상황을 고려하여 최대 정격에 맞추어 사용하지 말고 정격의 80% 이하에서 사용할 것을 유의해야 합니다.
※ FET의 경우는 드레인, 소스, 게이트로 대체됩니다.

 

2. 임피던스(온 저항)

스위치를 켰을 때 드레인-소스 간에 발생하는 저항입니다. 작을수록 손실이 적고 효율적이며 방열도 억제할 수 있습니다. 드레인-소스 간의 전압이 클수록 작고, 또 패키징 된 표면의 온도가 높아질수록 커집니다. 또한 드레인-소스 간의 전압이 낮은 것일수록 온 저항은 작아집니다. 추가적으로 이 내용은 MOSFET에 대한 것이며, 바이폴라 트랜지스터라면 포화 전압으로 확인할 수 있습니다.

 

3. 전기적 특성

그 외 전기적 특성으로서 상온(25도)에서의 전기적 특성이 표시됩니다. 최소값, 표준값, 최대값이 기재되어 있으므로 자신의 용도에 맞는 것을 선택합니다. 또한 직류 전류의 증폭률, 그리고 컬렉터-이미터 간의 포화 전압도 확인합니다. 포화 전압이란 바이폴라 트랜지스터에 대한 스펙입니다. 트랜지스터가 켜질 때 컬렉터-이미터 간에는 전위차가 있습니다.

바이폴라 트랜지스터는 이미터에서 전류가 흐르고 있을 때, 전압 강하를 일으켜 컬렉터에서 출력하는 전압과 이미터의 전압에서 차이가 나는 특성을 가지기 때문입니다. 약간이나마 이 전위차가 남는 현상을 포화 전압이라고 부르고 결국 손실이 되어 버리기 때문에 효율이 나빠서 방열 대책을 제대로 실시하지 않으면 안 됩니다. 포화 전압은 작은 것이 일반적으로 성능이 좋은 것으로 알려져 있습니다. 또, 트랜지션 주파수도 확인해야 합니다. 얼마나 고주파 신호까지 증폭할 수 있는지, 그 한계값을 나타낸 것입니다. 이득 대역폭 곱이라고도 합니다.