Characteristic Curve   특성 곡선

1. 특성 곡선 (Characteristic Curve), 전달 특성 곡선 (Transfer Characteristic Curve)

  ㅇ 자극과 반응(응답)의 관계를 나타낸 곡선
     - 주로, 
        . 비선형적인 입출력 관계(전달 특성)를 보여줌
        . 특성 변화에 따른 동적 성능을 보여줌
        . 장치/소자별 특유한 성질(특성)들 간에 관계를 곡선으로 보여줌
     - 단, 특성 변화에도, 동작 특성 곡선 형태 그 자체는 변하지 않음
        . 즉, 환경 변화에도 변하지 않는다는 정적 모양을 가정함
     - 한편, 
        . 특성 곡선이 시간에 따라 변한다면, ☞ 동 특성 (동적 시스템) 참조
        . 특성 곡선의 주요 영역들 사이에 급격하게 변하는 부분을, 천이 영역 또는 천이 대역 이라함


2. 전자 회로 소자의 특성 곡선
 
  ㅇ 전류 전압 특성 곡선 (IV Characteristic)
     - 전류와 전압 간의 관계를 나타냄 
     - 대부분, 비선형적 관계를 간단한 방정식으로 표현함

  ㅇ 전압 전달 특성 곡선 (VTC, Voltage Transfer Characteristic)
     - 입력,출력 간의 전압 이득 관계를 나타내거나, 
        . 동작 모드를 구분시키기 위해 사용됨
     - 주로, 3 단자 회로 소자(트랜지스터 : BJT,MOSFET)의 입력 전압 대 출력 전압을 나타낸 그림
        . 증폭기,스위치 등 회로의 동작 이해를 위해 매우 유용한 수단

        . 例) 일반적인 증폭기의 전압 전달 특성 곡선
              


3. 다이오드의 전류 전압 특성 곡선

   

  ㅇ 다이오드의 단자 전압 전류의 특성 곡선 상에서 3개 영역으로 구분
     - Forward 영역 (도통, 매우 작은 저항 즉, 큰 전도성을 보임) [순방향]
     - Backward 영역 (극히 작은 역포화전류 만 흐름) [역방향]
     - Breakdown 영역 (파괴) [역방향]

  ㅇ 다이오드의 전압 전류 관계식  :  지수 함수 관계               ☞ 쇼클리 다이오드 방정식 참조
       
[# I = I_S \left[ e^{(V/nV_T)} - 1 \right]#]
     - 다이오드 양단 전류가, 열전압(VT)의 지수 함수 관계를 보이는 것


4. BJT VTC (전압 전달 특성)

   

  ㅇ 차단 영역 : 스위치로써 동작 가능 (OFF 상태)
     
  ㅇ 활성 영역 : 증폭기로써 동작 가능

  ㅇ 포화 영역 : 스위치로써 동작 가능 (ON 상태)

  ※ [참고] ☞ BJT 동작모드 참조


5. MOSFET VTC (전압 전달 특성)

   

  ㅇ 차단 영역               : 열린(개방) 스위치 처럼 동작
     - 전압 이득 ≒ 0
     - 논리 : `1`, `High`

  ㅇ 포화 영역 (천이 영역)   : 증폭기로써 동작 가능
     - 전압 이득 ≒ ∞
     - 게이트 전압(vG)에 따라 드레인 소스 전압(vDS)이 변할 수 있어서 증폭 역할 가능
        . 드레인 전류는 일정한 포화상태 유지 (핀치오프 현상)

  ㅇ 선형 영역 (Triode 영역) : 닫힌 스위치 처럼 동작 (선형 저항 소자 처럼 동작)
     - 전압 이득 ≒ 0 
     - 논리 : `0`, `Low`

  ※ [참고] ☞ MOSFET 동작모드 참조