(예비,결과) 실험4 접합 다이오드의 특성

목차

실험 4 : 접합 다이오드의 특성

1. 실험 목적
2. 관련이론
3. Simulation(MultiSim)
4. 실험장비 및 부품
5. 실험순서
6. 실험 결과
7. 검토 및 고찰

※평가

본문내용

순방향 바이어스가 걸리도록 다이오드를 다시 그림 4-13회로에 삽입하라. 값이 표 42에 주어진 값들과 같아지도록 가변 직류 전원을 조절하여, 각 값에 대해 를 측정, 표 4-2에 기록한다.
7. 다이오드가 역 바이어스 되도록 다시 연결한다. 값이 표 4-2에 주어진 값과 같아지도록 가변 직류 전원을 다시 조절하면서 각각의 값을 측정, 기록한다. 이 전류 값은 미소하므로 A 전류를 측정할 수 있는 전류계나 멀티미터가 필요하다.
8. 그래프용지를 사용하여 x축에 를, y축에 를 표시하여 전압전류 특성을 도시한다. 순방향시의 를 (+)축에, 역방향시의 를()축에 표시한다. 순방향 바이어스시의 전류는 양극에서 음극으로 흐르므로 (+)로 간주하고, 역 바이어스 시의 전류는 (-)로 간주한다. 그래프의 (+)x축 방향의 눈금을 0~3.0V로, (-)x축 방향의 눈금은 0~50V가 되도록 한다. 이와 유사하게 y축도 (+)축과 (-)축을 각각 순방향 전류와 역방향 전류를 나타내기 쉽도록 다른 스케일을 사용하여 눈금을 표시한다. 이렇게 하면 각 축을 중심으로 서로 다른 스케일의 눈금을 가지며 원점에서 눈금 척도가 변화하는 그래프가 얻어진다.
9. 커브 트레이서를 사용할 수 있다면, 사용 설명서를 읽고 다이오드의 특성 곡선을 볼 수 있도록 조절기를 조절하라. 음극선과 화면에 나타나는 특성 곡선을 관찰하라. 커브트레이서의 곡선이 실험에서 얻어진 그래프의 곡선과 닮았는가? 차이점이 있다면 설명해 보라.
6. 실험 결과
표 4-1 다이오드 측정값
과정
다이오드 저항
2
0.7V
12.54
55.82
3,4
-3
0
∞
5
X
X
순방향: 68.42
역방향: ∞
표 4-2 전압 전류 특성
과정 6
, V
순방향 바이어스
,mA
과정 7
, V
역방향 바이어스
,A
0
0
0
0
0.1
0.1μA
-5
-0.4μA
0.2
0.3μA
-10
-0.8μA
0.3
2.2μA
-15
-1.3μA
0.4
17.4μA
-20
-1.9μA
0.5
0.12mA
-25
-2.4μA
0.6
1.02mA
-30
-2.8μA
0.7
7.68mA
-35
X
0.8
34.12mA
-40
X
7. 검토 및 고찰
질문
1. 과정 5에서, 순방향 저항과 역방향 저항을 어떻게 결정하였는가?
- 저항계의 리드선의 극성을 다르게 하여 측정하였다. 저항계 자체 전지가 있어 극성을 가지므로 저항계 리드선도 극성을 가지고 있다.
2. 과정 5에서 측정된 저항 값을 과정 4에서 계산된 저항 값과 비교하라.
- 순방향에서는 약간의 차이를 보이지만 역방향에서는 동일하게 무한대 값을 갖는다.
3. 접합 다이오드는 어떤 조건하에서 turn-on되는가? 표 4-2의 측정값을 참고로 하여 대답하라.
- 0.7V의 전압이 순방향으로 걸렸을 때 turn-on 된다.
4. 표 4-2에서 역방향 전류에 큰 변화가 있었는가? 측정에서 얻어진 경과에 대해 그 이유를 논하라.
- 역방향 바이어스가 일정 전압 레벨 이상이 되면 브레이크 다운 현상이 일어나게 된다. 실험에서는 오차가 있어서인지 약간씩 이지만 전류가 흘렀다.
5. 다이오드 사용 시 순방향 바이어스와 역방향 바이어스에서 정상동작을 제한하는 조건은 무엇인가? 측정값을 참고로 하여 본 실험에서 이 제한 조건을 초과하였는지의 여부에 대답하라.
- 순방향 바이어스에서 정상동작을 제한하는 조건은 0.7V이하의 전압이다. 순방향에서는 0.7V 이상의 전압을 가하여 주면 전류가 흐르기 시작하는데, 그 이하의 전압을 걸어주었을 때는 전류가 흐르지 않게 된다. 역방향 바이어스에서 정상동작을 제한하는 조건은 실험 시 사용한 1N4154 다이오드의 데이터 시트에서 본 결과 최대 역방향 전압은 35V이다. 실험에서는 약간의 오차가 있었다.
6. 아무 표시도 없는 다이오드의 양극을 어떻게 구별할 수 있는가?
- 순방향일 때 전류가 흐르고 저항이 측정되면 적색 리드봉이 (+)극 흑색 리드봉이 (-)극이다.
7. 비전자식 저항계의 리드선의 극성을 어떻게 결정할 수 있는가?
※평가
- 이번 실험은 순방향, 역방향 바이어스가 접합다이오드에 미치는 영향, 접합 다이오드의 전압, 전류 특성 을 실험하는 것 이었다. 실험회로는 간단했지만 역방향 바이어스 값이 이론치와는 다른 값이 나왔다. 다 이오드의 데이터 시트 상으론 최대 역방향 전압이 -35V인데 실험상에서는 그보다 작은 전압에서도 미세 하지만 전류가 흘렀다. 실험 중에 저항이 타는 일이 있었는데 그때문인 것 같다. 다음 실험에서는 좀 더 조심해서 실험을 해야겠다.

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