제 4장 (결과) 다이오드 종류 및 특성

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제 4장 (결과) 다이오드 종류 및 특성에 대한 보고서 자료입니다.

목차

6-1. 접합다이오드

6-2 제너다이오드의 특성

6-3 LED와 다이오드 정류회로

본문내용

를 나열하여 보자면
1) 전류계와 전압계의 내부저항 및, 오차
2) 다이오드의 내부 C와 L 및, 오차
3) 기타 소자들의 오차
등을 들 수 있다. 첫 번째 측정기기의 오차는 일반적인 경우 큰 문제가 되지 않는다. 하지만 이 실험의 경우 순바이어스는 0.7v에서 전류의 크기가 크게 변하고, 역바이어스는 마이크로암페어 단위까지 측정해야 하므로, 그 내부저항과 오차가 크게 작용한다. 또한 측정기의 불량접촉 역시 문제가 될 수 있다. 기타 소자의 오차도 마찬가지이다.
실제 다이오드는 익스퍼넨셜 함수 e로 표현된 복잡한 식이다. 그러나 일반적 상황에서, 그 오차는 크지 않으므로, 근사값1(이상적 다이오드) 근사값2(오퍼레이팅 전압) 근사값3(내부저항)을 고려한 근사 모델을 사용하여 분석한다. 따라서 이때 발생한 오차는 애초부터 고려된 것이다.
6-2 제너다이오드의 특성
실험값
가. 역바이어스의 전압-전류 특성
표 4-3 역바이어스
과정
VAB
I, mA
Rz,kΩ
과정
VAB
I, mA
Rz,kΩ
2
0
0
∞
6
12.2
5
2.44
3
2
0
∞
6
14.8
10
1.48
4
4
0
∞
6
20
20
1
4
8
0
∞
6
25.2
30
0.84
4
10
1.34
7.5
6
30
40
0.75
5
10.6
2.0
5.3
5
12
5.11
2.3
5
15
10.13
1.5
나. 순바이어스의 전압-전류 특성
표 4-4 순바이어스
과정 8
VAB
0
0.2
0.4
0.6
0.7
0.8
0.9
I, mA
0
0
0
0
0.1
0.36
0.47
Rz, Ω
∞
∞
∞
∞
7
2.2
1.9
다. 정전압 소자로서의 제너 다이오드
표 4-5 전압조정
과정
VAB
Iz, mA
IT, mA
VAB
11
VAB
22.9
20
23.10
10.24
12
VAB + 0.1
28.4
29.61
32.5
10.33
13
VAB - 0.1
18.7
12.63
15.73
10.14
a1) 다이오드 전압-전류 역바이어스
a2) 다이오드 전압-전류 순바이어스
c1) 전압-저항 역바이어스
c2) 전압-저항 순바이어스
이론값
역바이어스 전압-전류
순바이어스 전압-전류
역바이어스 전압-저항
순바이어스 전압-저항
④ 제너 다이오드의 사용될 수 있는 전기 기기는 무엇이 있을까?
정전압을 만들어야 하는 것.
예를 들어 일반다이오드를 사용해 정류회로를 만들 때 전압을 안정시킬 때
일정전압 이상이 걸리면 CUT 하는 제너의 특성을 이용하여 릴레이나 모터를 구동할시 리액터에 의하여 발생하는 역기전력에 의한 이상 전압을 CUT 하여 구동용 반도체 소자를 과전압으로부터 방지하는 용도.
전원 라인등의 펄스성 노이즈를 제거하는 용도.
전압계의 배율을 증폭시킬 때도 때때로 쓰인다.
op amp 궤환단에 넣어서 최대 출력전압을 제한할 때 사용합니다.
-출력 전압이 제너전압 이하일때는 부궤환이 설정된 수치로 되고 전압이 오버하면 궤환이 100% 걸려서 출력 전압이 리미트됩니다.
신호입력이 과대해지면 곤란한 경우에 입력단 신호 리미터로 사용
-입력 전압이 제너항복 전압 이상일때 전압이상올라가지 못하도록 합니다.
파형을 정형할때 사용
- 사인파 등을 제너회로를 이용하여 파형 상단부분을 적당히 잘라버림
- 전자기타앰프등에서 디스토션 발생용(파형 정형)
증폭소자 입력보호
-IGBT 등의 소자의 게이트부분에 이상과전압 방지로 제너다이오드를 사용합니다.
전압 디텍터
-일정 전압의 센싱용으로 사용
제너다이오드는 전류에 따라 전압이 거의 바뀌지 않는 성질을 이용해 정전압이 필요한 부분과 전압강하가 필요한곳에 사용된다. AC를 브릿지회로로 정류하여 DC로 만들었을때 고정된 DC 전압이 나오는 것이 아니다. 입력되는 AC 전압에따라 출력되는 DC 전압이 변한다. 이런것을 방지하기위해 전압을 안정화 시켜야 할때 사용되는 것이 제너다이오드가 들어있는 정전압IC이다. 또 제너 다이오드는 전압강하가 필요할 때 사용된다. 기본전압이 5V 동작되는 회로내에 3V로 동작되는 부품이 있을 경우 2V제너다이오드를 5V라인에 직렬로 연결하여 3V를 다운된 전압을 부품에 공급해 주는 방식으로 사용하게 된다.
(출처 : '정전압 회로 이외에.. 제너 다이오드의 용도는??' - 네이버 지식iN)
⑤ 접합 다이오드와 제너 다이오드를 비교하라.
순방향에서는 동일하게 작동한다. 하지만 역방향에서 접합다이오드가 Breakdown 영역까지 전류를 흐르지 않게 하는데 반해, 제너다이오드는 역방향에서도 항복전압 이상에서 전류를 흐르게 한다. 단, 이때 양단의 전압을 일정하게 유지시켜주며, 이것이 가장 큰 특성이다.
⑥ 측정상에 나타나는 제너다이오드의 I-V곡선을 일반다이오드의 I-V곡선과 비교 서술하라.
역방향에서 항복전압(약 5v)이상에서 전류를 도통시켜준다.
6-3 LED와 다이오드 정류회로
7)표 4-6(b)의 반파정류회로의 출력파형으로부터 평균값을 구하여라.
최대점이 16V이고, 반파정류의 평균값은 = 5.66 V
8) 표 4-7(b)의 변압기 중간탭을 이용한 전파정류회로의 출력파형으로부터 평균값을 구하여라.
첨두값이 24V 이고, 평균값은 = 16.97V
9) 표4-8(b)으 파형으로부터 역방향 첨두전압을 구하여라.
역방향 첨두전압 = 30V
평균값 = = 10.61V
10) 표 4-9(b)의 브리지 다이오드 전파정류회로의 출력파형으로부터 평균값을 구하여라.
첨두치의 평균 = = 13.3 V,
평균값(rms) = = 9.41 V
11) 표 4-10(b)의 파형으로부터 역방향 첨두전압을 구하여라.
역방향 첨두전압 = 15.0V
12) 반파정류회로의 평균값과 전파정류회로의 평균값의 크기를 비교하여라.
반파정류회로의 평균값 = 5.66 V
전파정류회로의 평균값 = 16.97 V
전파정류회로의 평균값이 반파정류회로의 평균값의 약 3배가 됨을 확인할 수 있다.
13) 변압기의 중간탭을 이용한 전파정류회로와 브리지 다이오드 전파정류회로의 역방향 첨두전압을 비교하여라.
- 변압기의 중간탭을 이용한 전파정류회로의 역방향 첨두전압 = 30.0 V
- 브리지 다이오드 전파정류회로의 역방향 첨두전압 = 15.0V
중간탭의 역방향 첨두전압이 브리지 다이오드의 역방향 첨두전압의 2배가 되었다.

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다이오드,   접합다이오드,   제너다이오드