목차
1. 실험 목적
2. 실험 장비
3. 이론 개요
4. 실험 순서
(1) 다이오드 테스트
(2) 순방향 바이어스 다이오드 특성
(3) 역방향 바이어스
(4) DC 저항
(5) 점화 전위
5. 결론 및 고찰
2. 실험 장비
3. 이론 개요
4. 실험 순서
(1) 다이오드 테스트
(2) 순방향 바이어스 다이오드 특성
(3) 역방향 바이어스
(4) DC 저항
(5) 점화 전위
5. 결론 및 고찰
본문내용
RDC=
VD
=
VD
=
E-VR
ID
IS
IS
e. 아래의 식을 사용하여 Si과 Ge 다이오드의 DC 저항치를 계산하라.
RDC(Si)= (20V-3.3㎷) ÷ 3.72㎁ = (20V - 0.0033V) ÷ 3.72A × (10^9)
5.37GΩ
RDC(Ge)= (20V - 9.72V) ÷ 11.02㎂ = (10.28V) ÷ 11.02A × (10^6)
0.932㏁
(계산치) RDC(Si)= 5.37GΩ
(계산치) RDC(Ge)= 0.932㏁
낮은 ㏀ 범위에서 저항이 직렬로 나타난다면 충분히 큰 저항레벨은 개방회로 볼 수 있는가?
개방회로란 스위치가 열린 상태라는 회로로 즉, 전류가 흐르지 않는 회로를 뜻한다. 저항레벨이 충분히 크면 전류가 0에 가깝게 흐르기 때문에 개방회로로 볼 수 있다.
4) DC 저항
a. 그림 2-5의 Si 곡선을 사용하여 표 2.5에 나타낸 다이오드 전류에서 다이오드 전압을 결정하라. 그 때 각 전류레벨에서 DC저항을 결정하라.
ID(㎃)
VD
RDC
0.2
0.54V
27㏀
1
0.6V
600Ω
5
0.64V
128Ω
10
0.652V
65.2Ω
b. Ge에 대해 순서 a를 반복하고, 표 2.6을 완성하라 (표 2.6은 표 2.5와 같다)
ID(㎃)
VD
RDC
0.2
0.26V
13㏀
1
0.371V
371Ω
5
0.717V
143.4Ω
10
1V
100Ω
c. 다이오드 전류가 증가함에 따라 Si과 Ge의 DC저항에서 어떤 변화가 있는가?
Si와 Ge 둘 다 전류가 증가함에 따라 저항이 증가한다. Si의 경우 전류가 증가함에 따라 저항 값이 Ge 저항 값보다 급격히 줄어든다.
5) AC 저항
a. 식 rd=V/I[식2.2]를 이용하여, 그림2-5의 곡선을 사용한 ID=9㎃에서 Si 다이오드의 AC저항을 결정하라
(계산치) rd= 10.14Ω
b. Si 다이오드에서 식 rd=26㎷/ID(㎃)를 이용하여 ID=9㎃에서 AC저항을 결정하라
(계산치) rd= 2.88Ω
순서 a와 b의 결과를 비교하라.
b번의 계산치보다 a번의 계산치가 2배정도 높게 나왔다.
c. Si 다이오드에서 ID=2㎃로 순서 a를 반복하라
(계산치) rd= 10Ω
d. Si 다이오드에서 ID= 2㎃에서 순서 b를 반복하라. 식 (2.4)를 사용하라.
(계산치) rd= 13Ω
순서 c와 d의 결과를 비교하라
d번의 계산치가 c번의 계산치 보다 높게 나온다.
6) 점화 전위
이론 개요에서 정의한된 것과 같이 다이오드 특성으로부터 각 다이오드의 점화범위 (문턱전압)을 도식적으로 결정하라.
VT(Si)= 0.63V
VT(Ge)= 0.35V
5. 결론 및 고찰
- 역방향이 순방향보다 더 높은 전압이 걸린다.
- 역방향 저항을 0㏀로 판단했지만 0㏀일 경우 옴의 법칙에서 전류가 매우 높게
흐른다. 하지만 역방향에서 전류는 거의 흐르지 않는다.
또한 역방향의 저항 값이 매우 높아 전류가 거의 흐르지 않으므로 스위치
역할을 한다.
∴ 역방향 저항은 0㏀이 아닌 ∞이다.
- 순방향 다이오드의 이상적인 그래프는 Ge다이오드가 Si다이오드보다 y축에
항상 크다.
측정된 그래프는 Ge다이오드와 Si다이오드 그래프의 교차점이 있었으며 증가할수록 Si다이오드 그래프가 y축에 가깝다.
∴이상적인 다이오드와 상용화 다이오드는 차이가 있다.
- ‘∥’의 표시를 OR로 판단하였다.
그러나 병렬 표시라는 것을 알 수 있었다.
또한 병렬회로의 저항 계산법을 알 수 있었다.
- 개방회로는 스위치가 열린 전류가 흐르지 않는 회로이다.
저항이 높으면 전류가 거의 흐르지 않아 개방회로가 된다.
∴ 낮은 ㏀ 범위에서 저항이 직렬로 나타난다면 충분히 큰 저항레벨은 개방회로로
볼 수 있다.
VD
=
VD
=
E-VR
ID
IS
IS
e. 아래의 식을 사용하여 Si과 Ge 다이오드의 DC 저항치를 계산하라.
RDC(Si)= (20V-3.3㎷) ÷ 3.72㎁ = (20V - 0.0033V) ÷ 3.72A × (10^9)
5.37GΩ
RDC(Ge)= (20V - 9.72V) ÷ 11.02㎂ = (10.28V) ÷ 11.02A × (10^6)
0.932㏁
(계산치) RDC(Si)= 5.37GΩ
(계산치) RDC(Ge)= 0.932㏁
낮은 ㏀ 범위에서 저항이 직렬로 나타난다면 충분히 큰 저항레벨은 개방회로 볼 수 있는가?
개방회로란 스위치가 열린 상태라는 회로로 즉, 전류가 흐르지 않는 회로를 뜻한다. 저항레벨이 충분히 크면 전류가 0에 가깝게 흐르기 때문에 개방회로로 볼 수 있다.
4) DC 저항
a. 그림 2-5의 Si 곡선을 사용하여 표 2.5에 나타낸 다이오드 전류에서 다이오드 전압을 결정하라. 그 때 각 전류레벨에서 DC저항을 결정하라.
ID(㎃)
VD
RDC
0.2
0.54V
27㏀
1
0.6V
600Ω
5
0.64V
128Ω
10
0.652V
65.2Ω
b. Ge에 대해 순서 a를 반복하고, 표 2.6을 완성하라 (표 2.6은 표 2.5와 같다)
ID(㎃)
VD
RDC
0.2
0.26V
13㏀
1
0.371V
371Ω
5
0.717V
143.4Ω
10
1V
100Ω
c. 다이오드 전류가 증가함에 따라 Si과 Ge의 DC저항에서 어떤 변화가 있는가?
Si와 Ge 둘 다 전류가 증가함에 따라 저항이 증가한다. Si의 경우 전류가 증가함에 따라 저항 값이 Ge 저항 값보다 급격히 줄어든다.
5) AC 저항
a. 식 rd=V/I[식2.2]를 이용하여, 그림2-5의 곡선을 사용한 ID=9㎃에서 Si 다이오드의 AC저항을 결정하라
(계산치) rd= 10.14Ω
b. Si 다이오드에서 식 rd=26㎷/ID(㎃)를 이용하여 ID=9㎃에서 AC저항을 결정하라
(계산치) rd= 2.88Ω
순서 a와 b의 결과를 비교하라.
b번의 계산치보다 a번의 계산치가 2배정도 높게 나왔다.
c. Si 다이오드에서 ID=2㎃로 순서 a를 반복하라
(계산치) rd= 10Ω
d. Si 다이오드에서 ID= 2㎃에서 순서 b를 반복하라. 식 (2.4)를 사용하라.
(계산치) rd= 13Ω
순서 c와 d의 결과를 비교하라
d번의 계산치가 c번의 계산치 보다 높게 나온다.
6) 점화 전위
이론 개요에서 정의한된 것과 같이 다이오드 특성으로부터 각 다이오드의 점화범위 (문턱전압)을 도식적으로 결정하라.
VT(Si)= 0.63V
VT(Ge)= 0.35V
5. 결론 및 고찰
- 역방향이 순방향보다 더 높은 전압이 걸린다.
- 역방향 저항을 0㏀로 판단했지만 0㏀일 경우 옴의 법칙에서 전류가 매우 높게
흐른다. 하지만 역방향에서 전류는 거의 흐르지 않는다.
또한 역방향의 저항 값이 매우 높아 전류가 거의 흐르지 않으므로 스위치
역할을 한다.
∴ 역방향 저항은 0㏀이 아닌 ∞이다.
- 순방향 다이오드의 이상적인 그래프는 Ge다이오드가 Si다이오드보다 y축에
항상 크다.
측정된 그래프는 Ge다이오드와 Si다이오드 그래프의 교차점이 있었으며 증가할수록 Si다이오드 그래프가 y축에 가깝다.
∴이상적인 다이오드와 상용화 다이오드는 차이가 있다.
- ‘∥’의 표시를 OR로 판단하였다.
그러나 병렬 표시라는 것을 알 수 있었다.
또한 병렬회로의 저항 계산법을 알 수 있었다.
- 개방회로는 스위치가 열린 전류가 흐르지 않는 회로이다.
저항이 높으면 전류가 거의 흐르지 않아 개방회로가 된다.
∴ 낮은 ㏀ 범위에서 저항이 직렬로 나타난다면 충분히 큰 저항레벨은 개방회로로
볼 수 있다.
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