소개글
"능동 다이오드 21"에 대한 내용입니다.
목차
1. 능동 다이오드 회로 실험
1.1. 실험 개요
1.2. 실험 원리 학습
1.2.1. 능동 다이오드 회로
1.2.1.1. 포화 능동 반파정류회로
1.2.1.2. 비포화 능동 반파정류회로
1.2.1.3. 능동 전파정류회로
1.2.1.4. 능동 피크값 검출회로
1.3. 시뮬레이션 학습
1.3.1. 포화 능동 반파정류회로
1.3.2. 비포화 능동 전파정류회로
1.3.3. 능동 전파정류회로
1.3.4. 능동 피크값 검출회로
1.4. 실험기기 및 부품
1.5. 실험방법
1.5.1. 능동 반파정류회로 실험
1.5.2. 능동 전파정류회로 및 피크값 검출회로 실험
2. 참고 문헌
본문내용
1. 능동 다이오드 회로 실험
1.1. 실험 개요
본 실험은 연산증폭기를 이용한 반파정류, 전파정류회로 및 피크값 검출회로들의 동작원리를 이해하고 이를 실험적으로 확인하는 것이 목적이다. 특히 능동 소자인 연산증폭기와 수동 소자인 저항, 다이오드 등을 활용하여 다양한 능동 다이오드 회로를 구현하고 그 동작 특성을 분석한다. 이를 통해 연산증폭기의 피드백 회로 설계 및 응용 능력을 증진시키는 것이 이번 실험의 주요 목표이다.
1.2. 실험 원리 학습
1.2.1. 능동 다이오드 회로
1.2.1.1. 포화 능동 반파정류회로
포화 능동 반파정류회로는 그림 21-1의 회로에서 비반전 입력단자에 인가되는 V_in이 양의 값을 가질 때, 연산증폭기의 출력은 양의 값을 가지기 때문에 다이오드 D가 도통상태가 된다. 이때 연산증폭기의 구성은 전압 플로어가 되므로 다이오드 양단전압을 무시하면 입력전압과 거의 같은 전압이 출력단에 나타난다.
또한 V_in이 음의 값을 가질 때 연산증폭기의 출력은 음의 값을 가지기 때문에 다이오드 D는 차단상태가 된다. 따라서 부하저항 R은 연산증폭기로부터 분리되어 출력전압 V_out은 0이 된다.
1장에서 학습한 반파정류회로에서는 다이오드를 도통시키기 위해 입력전압이 0.7V보다는 크다는 가정하에 반파정류회로를 구성하였다. 만일 입력전압의 진폭이 0.7V보다 작다면 다이오드가 언제나 차단상태에 있기 때문에 정류작용은 일어나지 않는다. 그러나 그림 21-1의 반파정류회로는 입력전압 V_in의 진폭이 0.7V 이하라 하더라도 반파정류작용이 가능하다.
그 이유는 연산증폭기의 개방루프 이득이 매우 크기 때문에, 예를 들어 100,000이라 하면 다이오드를 도통상태로 만들기 위한 입력전압 V_in의 크기는 0.7/100,000 = 7μV이면 충분하다. 따라서 7μV의 진폭을 가지는 입력전압에 대하여 반파정류작용이 가능하며, 이때 연산증폭기는 포화상태로 유지하므로 그림 21-1의 회로를 포화 능동 반파정류회로라 부른다.
1.2.1.2. 비포화 능동 반파정류회로
비포화 능동 반파정류회로는 연산증폭기를 포화시키지 않으면서 반파정류작용을 할 수 있는 회로이다. 이 회로의 동작원리를 살펴보면 다음과 같다.
먼저 입력전압 Vin이 양의 값을 가질 경우, 연산증폭기의 반전입력은 양의 값을 가지므로 연산증폭기의 출력은 음의 값이 된다. 이때 다이오드 D1에는 역방향 바이어스가 걸리고, 다이오드 D2는 순방향 바이어스가 걸리게 된다. 따라서 이 회로는 반전증폭기와 같은 동작을 하기 때문에 출력전압 Vout은 -(Rf/Ri)Vin이 된다.
다음으로 입력전압 Vin이 0일 경우, 반전증폭기의 이득을 1이 되도록 Ri=Rf로 조정한다면 이 회로는 반파정류작용을 할 수 있게 된다. 또한, 이 회로는 연산증폭기의 반전증폭기 특성을 이용하면서 연산증폭기가 포화되지는 않기 때문에 비포화 능동 반파정류기라 부른다.
즉, 비포화 능동...
참고 자료
김동식, 2016년, Multisim으로 배우는 전자회로실험, 생능출판사, pp422~437
https://blog.naver.com/suvrng/220881467388 능동 다이오드(1) 네이버 블로그
https://blog.naver.com/web2011/221368519243 능동 다이오드(2) 비교기 블로그
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