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TR 2편 | 공통이미터 증폭회로의 원리와 바이어스 설계

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누가 예전에 짜놓은 증폭 회로를 물려받았는데, 겨울에는 멀쩡하다가 여름만 되면 신호가 찌그러지는 걸 고쳐본 적이 있습니다. 1편에서 TR의 구조와 동작 원리를 다졌다면, 2편부터는 용도별 분류의 첫 갈래인 증폭 회로입니다. 그 시작은 가장 기본이자 가장 널리 쓰이는 공통이미터 증폭회로 입니다. 회로도만 보면 저항 몇 개와 커패시터 몇 개가 전부인데, 이 안에 바이어스라는 개념이 왜 그렇게 중요한지 실무 경험과 함께 짚어보겠습니다. 공통이미터 증폭회로란, 왜 '공통'인가 TR 증폭회로는 입력과 출력이 어느 단자를 공유하느냐에 따라 공통이미터(CE), 공통베이스(CB), 공통컬렉터(CC) 세 가지로 나뉩니다. 공통이미터(Common Emitter) 증폭회로 는 이름 그대로 이미터가 입력과 출력 양쪽 신호 경로에 공통으로 걸리는 구조입니다. [공통이미터 증폭회로] 신호는 베이스로 들어가고, 증폭된 신호는 컬렉터에서 나옵니다. 세 가지 구조 중 전압 이득과 전류 이득을 동시에 크게 얻을 수 있는 유일한 방식이라, 실무에서 가장 널리 쓰이는 기본 증폭단이 바로 이 공통이미터 구조입니다. 다만 한 가지 특징이 있는데, 입력 신호가 커지면 출력은 오히려 작아지는 방향으로 움직입니다. 이 위상이 뒤집히는 이유는 글 뒷부분에서 다시 설명하겠습니다. 한 줄 요약 공통이미터 증폭회로는 이미터를 입출력 공통 단자로 쓰는 구조로, 베이스로 신호를 넣고 컬렉터에서 증폭된 신호를 뽑아냅니다. 전압·전류 이득을 동시에 크게 얻을 수 있어 가장 널리 쓰이는 기본 증폭단입니다. 동작점(Q-Point)과 바이어스, 증폭의 출발선 증폭이 제대로 되려면 TR이 항상 1편에서 다룬 활성(active) 영역 안에 머물러 있어야 합니다. 신호가 없는 평소 상태에서 TR을 이 활성 영역의 적당한 지점에 미리 세워두는 작업을 바이어스(Bias) 라 하고, 이렇게 정해진 지점을 동작점(Q-Point, Quiescent Point) 이라 부릅니다. 동...