[A+ 4.5 결과레포트] 기초전자공학실험 - 다이오드의 특성

소개글

[A+ 4.5 결과레포트] 기초전자공학실험 - 다이오드의 특성에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 목 적
2. 실험장비
3. 실험순서
실험결과
토의 및 고찰

본문내용

줄 것이나, 그렇지 않으면 전형적인 10 MΩ을 사용하라.
주어진 DMM의 내부저항은 = 10 MΩ
R의 실제 측정한 저항값은 = 0.997MΩ
계산식을 통해 계산
= = 1.003KΩ
Si의 (측정값) = 18.4mV
= 10 MΩ
= 18.4 mV
= 18.34 μA
c. Ge 다이오드에 대해서 순서 3(b)를 반복하라.
Ge의 (측정값) = 15.34V
= 15.34 V
= 15.2 mA
d. Si와 Ge 다이오드의 결과값 를 비교하면 어떤가?
Si 다이오드가 Ge 다이오드에 비해 더 작은 전류가 흐른다.
=Ge 다이오드는 Si 다이오드 보다 전류를 차단하는 능력이 떨어진다
따라서 Si 다이오드가 더 이상적인 다이오드에 가깝다.
E. Si와 Ge 다이오드의 DC 저항을 다음 식으로 계산하라.
Ge
(Si) = 1.0895 MΩ
(Ge) = 0.306 KΩ
⇒ kΩ 범위의 저항과 직렬로 연결될 때,
계산된 저항값이 충분히 커서 등가적으로 개방 회로로 고려할 수 있는가?
저항값이 충분이 크므로 개방회로로 고려할 수 있다.
4 ) DC 저항
a. 그림 2-5의 Si 곡선을 이용하여 표 2.5에 나타난 다이오드 전류에서 다이오드 전압을 결정하고, 과정을 보이면서 DC 저항을 계산하라.
표2.5
0.2
0.523 V
2.615 kΩ
1
0.592 V
0.592 kΩ
5
0.667 V
0.1334 kΩ
10
0.697 V
0.697 kΩ
b. Ge에 대하여 4(a)를 반복하여 표 2.6을 완성하라(표 2.6은 표 2.5와 동일함).
표2.6
0.2
0.213 V
0.065 kΩ
1
0.363 V
0.363 kΩ
5
0.791 V
0.1582 kΩ
10
1.155 V
0.1155 kΩ
c. 다이오드 전류가 증가하여 특성곡선의 수직 상승영역으로 올라감에 따라서 (Si과 Ge에 대한) 저항은 어떻게 변화하는가?
전류가 증가할수록 정전압이 감소한다.
5 ) AC 저항
a. Si 다이오드에 대해서 식 (2.2) rd = V/I와 그림 2-5 곡선을 이용하여 ID = 9㎃에서 AC 저항을 과정을 보이면서 계산하라.
b. Si 다이오드에서 식 (㎃)를 이용하여 = 9 ㎃에서 과정을 보이면서 AC 저항을 계산하라.
▶5(a)와 5(b)의 결과를 비교하라.
계산값이 다르나 차이가 작아서 무시할 수 있다.
이러한 오차는 DMM 내부에서 발생하는 2mA과
회로 내부에서 발생하는 저항에서 발생한 것이다.
c. Si 다이오드에 대해서 ID = 2mA에서 5(a)를 반복하라.
d. Si 다이오드에서 식 (2.4)를 이용하여 = 2㎃에서 과정을 보이면서 AC저항을 계산하라
▶5(a)와 5(b)의 결과를 비교하라
계산값이 다르나 차이가 작아서 무시할 수 있다.
이러한 오차는 DMM 내부에서 발생하는 2mA과
회로 내부에서 발생하는 저항에서 발생한 것이다.
6 ) 문턱전압
이론 개요에서 정의한 것처럼 각 다이오드의 점화 전위(문턱 전압)를 특성곡선 그림으로부터 결정하라. 그림2-5에 근사화한 직선을 보여라.
(Si) = 0.63V
(Ge) = 0.3V
실험결과
1. 역방향 바이어스회로에서 Si 다이오드와 Ge 다이오드의 차이를 알아봄으로써 Si 다이오드가 Ge 다이오드보다 역방향에서 저항값이 충분히 커 개방회로와 근접하다.
2. 다이오드의 순방향 바이오스에서 저항값이 낮으며 문턱전압을 넘기는 순간 전류가 급격하게 증가하며 역방향 바이오스에서 저항값이 매우 높으며 전류가 흐르는 것을 방해한다.
3. 순방향 바이오스에서 Si과 Ge은 회로 내부의 저항에 영향을 받아 이론적인 특성 곡선과 차이를 보인다.
4. 순방향 바이오스에서 Si 다이오드는 Ge 다이오드에 비해 조금의 전압변화에도 더 많은 전류가 흐르기 때문에 Si 다이오드가 더 이상적인 다이오드에 적합하다.
5. DC의 전류가 흐를수록 다수 캐리어의 흐름이 증가하여 다이오드의 저항 값이 작아진다.
6. AC의 저항의 계산 값과 이상정인 값의 차이는 온도, 회로의 영향, 저항 등에서 발생한다.
7. 온도가 높아질수록 문턱전압이 낮아져서 전류가 증가하기 때문에 단자내의 저항이 감소하게 된다.
토의 및 고찰
1. 다이오드 활용 전에 DMM의 다이오드 검사모드를 활용하여, 먼저 다이오드의 방향 및 고장여부를 확인하지 않으면 실험 중에 생기는 오작동의 원인을 파악하는 데 시간이 걸린다.
2. 실험 시 브레드보드의 사용법을 숙지하지 않아 브레드보드의 각 단락은 연결되어 있다는 점만 가지고 아무렇게나 연결했는데 다이오드나 저항을 연결할 때 다리 부분을 각기 다른 단락에 연결하지 않으면 정 정상적으로 연결되지 않는 점을 알게 되었다.
3. 실험 결과로부터 실험 전 알아 보았던 이론적 특성과 차이를 보이는데 다이오드에 역방향으로 전압을 걸어주었을 때 아주 미세한 양의 전류가 검출 되었다. 아주 큰 전압, 전류를 이용한 실험에서는 작은 차이이기 때문에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 판단되지만, 작은 전압, 전류의 실험에서는 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 이 부분에 주의해서 실험이 필요할 것으로 생각된다. 그렇기 때문에 실험 중 회로에 전압을 가할 때 DC supply의 전압을 정밀하게 조절하여 제시한 값과 최대한 비슷하게 만들어 최대한 오차를 줄이려고 노력하였다.
4. 다이오드의 극을 파악하지 않고 무작정 연결해서 측정하면 예상되는 실험결과 값과 엄청나게 다른 값을 나타내게 되어 전체적인 실험 결과에 영향을 끼칠 수 있으니 다이오드의 극을 먼저 파악하여야 한다.
5. 결과 값 계산 중 단위의 혼동으로 계산 값이 크게 바뀌는 실수가 있었기 때문에 단위를 혼동하지 않도록 주의하여야 한다.
6. 초기 저항값 측정 시 DC supply 나 다이오드 등을 저항과 함께 브래드보드에 연결한 상태에서 저항값을 측정하였더니 저항이 크게 나왔다.
7. DMM으로 저항값을 측정할 때 DMM이 흘려보낸 전류가 저항을 지나 다시 DMM으로 들어오게 되는데 이때 다시 흘러들어온 전류의 양을 측정하여 저항값을 표시해준다는 측정원리에 대해 이해하고 브래드보드에 DC supply나 다이오드를 제거하고 순수저항만 연결한 상태에서 저항값을 다시 측정하여 실험 하였다

키워드

결과레포트,   기초전자공학실험,   전자회로 실험