2주차-실험1 예비 - 다이오드 응용회로

소개글

2주차-실험1 예비 - 다이오드 응용회로에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험기기 및 부품
4. 예비실험

본문내용

드가 파괴 영역 벗어나면 조절기 동작 불가
=> 도 제너 다이오드가 파괴 영역에서 동작하게 해야 함
도 제너 다이오드의 역 파괴 영역에 있어야 함
는 부하로 흐르는 전류 의 최대 값

3단자 전압 조절기
LM78XX 인 3단자 IC 전압 조절기 => 양의 전압 출력 (ex. LM7809 : 9V 조절기 칩)
IC 조절기 = 내부 전류 제어부 + 안전부 => 성능이 뛰어나다.
IC = (입력+접지+출력) 단자 구성 {입력 : 입력연결, 접지 : 공통노드연결, 출력 : 저항연결}
3. 실험기기 및 부품
(1) 다이오드 1N4001 (또는 1N5625), 1N4739A, LED
(2) 저항
(3) 오실로스코프
4. 예비실험
실험 1
(1) PSpice의 다이오드 회로를 <그림 1. 4>와 같이 설정하고 전압 소오스는 0-15V로 변화시키고 다이오드의 전류와 전압을 각 노드(node)에서 측정하시오. 대략 어떤 전압에서 다이오드는 전류를 흐르게 하는지 확인하시오.
=> 약 700mV의 전압에서 전류가 흐르는 것을 확인할 수 있습니다.
(2) 전압-전류의 그래프를 그리고 기울기를 구하시오. 그로부터 이상계수 n을 계산하시오.
=>
기울기는 이상계수 n의 역수이므로 이상계수 n부터 구해보면,
라고 계산하면, n=1.04이고 기울기는 1/n=0.962이다.
(3) 정현 sine 파의 전압을 V=10V, 주파수 60Hz를 입력하고 저항과 다이오드의 전압 파형을 측정하고 그래프를 그리시오.
(4) 위 (3)의 경우 다이오드를 통해 전류가 흐르기 시작하는 입력 전압을 측정하고 이 전압에서 왜 전류가 흐르기 시작하는지 설명하시오.
=> 전류가 흐르기 시작하는 전압은 약 0.7V 이다.
=> 약 0.7V에서 전류가 흐르는 이유는, 다이오드 pn-Junction 사이에 확산 현상이 일어나서 공핍층이 형성되는데, 순방향 바이어스이면 공핍층 축소 현상이 일어나고 전자들이 이동하게 된다. 전위장벽(또는 공핍층)을 각각의 다수 캐리어가 뛰어 넘어가기 위해서는 에너지가 필요한데 이 에너지의 크기가 약 0.6~0.8V 정도여서 약 0.7V에서 전류가 흐르는 것이다.
실험 2
(1) 전파 다이오드 브리지 정류기의 부하 저항이 R=1kΩ이고 부하 전압의 피크 값은 이라고 가정하자. 필터 캐패시터가 저항과 병렬로 연결하였을 때 RC 응답에 의한 부하 전압이 ~0.9가 되도록 캐패시터의 용량을 적절히 선택하시오.
=> 부하 전압의 피크 값 = 약 8.6V, => C=60μF
(2) 필터 캐패시터가 없는 전파 정류기를 입력 신호가 크기가 21V, 주파수 60Hz인 주기함수에 대해 PSpice로 시뮬레이션하시오. 부하 전압의 파형을 프린트하고 그 값 는 얼마인지 확인하시오.
=> 부하 전압의 피크 값 = 약 19.4V
(3) 위 단계 (1)에서 설계한 캐패시터를 사용하여 입력 신호가 크기가 21V, 주파수 60Hz인 주기함수에 대해 전파 정류기를 Spice로 시뮬레이션하시오. 부하 전압의 범위는 얼마이고 설계 값과 얼마나 차이가 나는지 비교 검토하시오.
=> 부하 전압의 범위 : 약 17.495~19.625V
설계 값
오차 = 0.2240
(4) <그림 1.7>의 직류 재생회로를 입력 8V 주기함수에 대해 시뮬레이션하여 출력 전압 와 캐패시터의 전압 를 구하시오. 출력 전압의 범위는 얼마인지 구하시오.
, ,
t=4ms 일 때, 이므로
따라서 이다.
출력 전압 범위는 이다.
(5) 배전압 정류회로를 Spice로 구성하고 입력 주기함수가 8V, 60Hz에 대해 DC 출력 전압을 구하시오. 예상한 결과를 얻는지 검토하시오.
=>
시뮬레이션의 결과 로,
약 1.1V의 오차가 발생하였다.

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전자회로실험,   보고서,   예비,   결과