[A+ 4.5 결과레포트] 기초전자공학실험 - 발광 및 제너 다이오드

소개글

[A+ 4.5 결과레포트] 기초전자공학실험 - 발광 및 제너 다이오드에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 장비
3. 이론 개요
4. 실험 내용 및 결과
5-1. 문턱전압
5-2. 병렬 클리퍼
5-3. 병렬 클리퍼 (계속)
5-4. 병렬 클리퍼 (정현파 입력)
5-5. 직렬 클리퍼
5-6. 직렬 클리퍼 (정현파 입력)
6-1. 문턱전압
6-2. 클램퍼 (R, C, 다이오드 조합)
6-3. 건전지를 포함하는 클램퍼
6-4. 클램퍼 (정현파 입력)
6-5. 클램퍼 (R의 영향)

5. 실험 결론
6. 토의 및 고찰

본문내용

결과가 나온다.
f. 측정한 저항값과 순서 2(e)에서 결정한 를 이용하여, 제너 다이오드가 ON상태에 있음을 보장하는 의 최솟값을 결정하라.
식 : = = = (계산값) = 2K
g. 순서 3(f)의 결과로부터 2.2K의 부하저항은 그림 7-7의 제너 다이오드를 ON상태로 만들 수 있는가?
> 이므로 제너 다이오든는 ON 된다.
그림 7-7에서 = 2.2K을 사용하고 을 측정하라.
(측정값) = 9.84V
순서 3(f)와 3(g)의 결론이 입증 되었는가?
입증되었다.
4) LED-제너 다이오드 조합
a. 이 실험에서는 그림 7-8의 LED와 제너 다이오드를 on 상태(선명한 밝기)로 만들기 위해서 최소 공급전압을 결정할 것이다. 전압 을 조정하기 위해서 제너 다이오드를 사용할 수 있다. 제너 다이오드가 on일 때 LED는 발광하며, 이때 요구되는 공급전압이 최소값이다.
= 329.1
= 2.19K
b. 순서 1(c)를 참고하여 LED가 선명한 밝기를 갖는 와 값을 기록하라.
= 1.951V
= 10.56mA
순서 2(e)를 참고하여 사용한 제너 다이오드의 값을 기록하라.
(근사값) = 10.19V
위 데이터로부터 그림 7-8에서 LED와 제너 다이오드 모두 on 상태로 만들기 위해 필요한 전체 전압을 결정하라. 즉, 점 a와 b 사이에 필요한 전압을 결정하라
= 10.19V + 1.951V
(계산값) = 12.14V
c. 순서 4(b)의 결과로부터 측정한 저항값을 이용하여 전압 과 전류 을 계산하라.
= 10.19V + 1.951V
(계산값) = 12.14V
= 5.52mA
(계산값) = 5.52V
d. 순서 4(b)의 값을 이용하여 로부터 을 계산하라. 그 다음 옴의 법칙을 이용하여 전압 을 계산하라.
= 10.56mA
= 10.56mA + 5.52mA
= = (16.08mA) * (329.1)
(계산값) = 16.08V
(계산값) = 5.29V
e. 키르히호프 전압법칙을 이용하여 제너 다이오드를 on시키고 LED를 밝게 빛나도록 하는 공급전압 E를 계산하라. 측정한 저항값을 사용하라.
= 5.29V + 12.14V
(계산값) = 17.43V
f. 그림 7-8에서 LED가 선명한 밝기를 나타낼 때까지 공급전원 E를 증가시켜라. 요구된 전압 E를 아래에 기록하라.
(측정값) = 14.3V
순서 4(e)에서 계산된 값과 측정값을 비교하라.
비슷하다.
g. 전압 를 측정하고, 순서 4(b)에 기록된 값과 비교하라.
(측정값) = 1.837V
전압 를 측정하고, 순서 4(b)에 기록된 값과 비교하라.
(측정값) = 9.87V
4. 결론
1. LED에 문턱 전압 이상의 전압을 가하면 방출 되는 빛이 전류에 비례한다.
2. LED도 Si, Ge 다이오드와 비슷한 특성곡선을 나타낸다.
3. LED는 ID 약 20mA에서 가장 밝게 빛이 났다.
4. 제너 다이오드가 제 기능을 내기 위해서는 Breakdown Voltage(항복전압) 보다 높은 전압원을 가해야만 한다.
5. 제너 다이오드는 항복전압에 다다르면 전류는 큰 폭으로 변하지만 전압은 거의 변하지 않는다.
6. 제너 다이오드의 항복전압은 일반 다이오드에 비해 낮은 편이고 전류가 변해도 전압을 일정하게 유지할 수 있기 때문에 정전압원으로 쓰일 수 있다.
7. 제너 다이오드와 LED를 직렬 구성 시 LED의 빛 발산 유무에 따라 제너 다이오드의 ‘on’, ‘off’ 유무를 알 수 있으며 제너 다이오드와 LED의 조합을 통해 제너 다이오드가 정전압 회로에서 쓰이는 것을 실제적으로 LED 불빛이 들어오는 것을 통해 알 수 있다.
8. 발광 다이오드(LED)는 리드선이 긴 쪽이 (+)극이다.
9. 제너 다이오드에 역방향으로 전압을 걸어주면 처음에는 전류가 흐르지 않다가 제너 전압 이상이 되면 ON 상태가 된다. 이후에는 비슷한 값들이 출력된다.
10. 발광 다이오드도 일반 다이오드와 마찬가지로 문턱 전압을 가지며, 실험에 사용한 빨간색 발광 다이오드는 약 1.8V의 문턱 전압 값을 가진다.
11. 제너 다이오드는 순방향으로 연결했을 때, 일반 실리콘 다이오드와 같은 성질을 가진다.
12. 키르히호프 전류, 전압 법칙을 통해 LED 제너 다이오드에서의 전류와 전압을 구할 수 있다.
5. 토의 및 고찰
1. LED의 문턱전압을 숙지하여야 한다.
2. LED의 입력 소자를 통해 극성을 확인하고 회로에 연결해야 한다.
3. LED의 최적 밝기판단은 불만 들어오는 상태 또는 밝은 상태 등 주관적으로 표현될 수 밖에 없다.
4. 실험 중 DC supply에 전압 조절기를 돌려도 공급전원이 조절되지 않는다면 회로의 단락을 확인하여 쇼트 되었는지 먼저 확인 후 전류 조절기를 약간 조절한 후 전압을 조절한다.
5. 제너 다이오드는 순방향일 때 일반적인 다이오드의 문턱전압과 같고 역방향 제너 전압이 10V이기 때문에 회로 연결이 방향에 유의하지 않으면 전혀 다른 결과가 나타날 수 있다
6. 발광 다이오드에 큰 전압을 가하게되면, 열이 나거나 타는 냄새가 나다 결국엔 필라멘트가 끊어진다.
7. 제너 다이오드를 통해 정전압을 조절 할 수 있음을 알게 되었다.
8. 발광 다이오드에 높은 전압을 걸었을 때 저항 값이 충분하지 않으면 쇼트 상태가 나타나기도 한다.
9. 제너 다이오드와 저항이 병렬연결 되어있을 때, 제너 다이오드의 ON / OFF 여부를 고려해야한다.
10. 제너 다이오드는 역방향 최대 허용전류 이상의 전류가 흐르게 되면 망가지기 때문에 전류를 제한하기 위해 다이오드에 보호 저항을 연결해줘야 한다.클리퍼 회로 : 직렬 및 병렬 클리퍼 회로의 출력 전압을 계산하고, 그리고 측정한다.
11. 제너 다이오드 활용에서 E와 R이 고정인지 가변인지에 따라 여러 계산법을 통해 구할 수 있음을 알게 되었다.
12. 키르히호프 전압, 전류 법칙을 통해 제너 다이오드와 LED의 전류 전압을 구할 수 있음을 알게 되었다.
13. 제너 다이오드는 일반적인 다이오드와 다르게 용도가 정전압 조정이므로 역방향으로 사용하는 것을 알게 되었다.
14. 제너 다이오드는 작동 전에도 전류가 흐르지만 그 값이 매우 작기 때문에 무시하고 실험한다.

키워드

결과레포트,   기초전자공학실험,   전자회로 실험