본문내용
1. 실험 개요
1.1. 실험 목적
실험 목적은 직렬 및 병렬 클리퍼 회로의 출력 전압을 계산하고 측정하는 것이다. 다이오드와 저항을 이용하여 회로를 구성하고 전원 전압과 다른 직류전압원을 인가하여 연결 방향을 달리하면서 출력값을 확인하고자 한다. 이를 통해 클리퍼 회로의 동작 원리를 이해하고, 직렬 및 병렬 클리퍼 회로의 특성을 비교할 수 있다.
1.2. 실험 대상 회로
실험 대상 회로는 클리퍼 회로와 클램퍼 회로이다. 클리퍼 회로는 다이오드의 단방향성을 이용하여 교류 신호의 진폭을 제한시켜 입력되는 파형의 특정 레벨 이상이나 이하를 잘라내는 회로이다. 클리퍼 회로는 일반적으로 직렬 클리퍼 회로와 병렬 클리퍼 회로의 두 가지 형태로 나뉜다.
직렬 클리퍼 회로는 다이오드와 저항을 직렬로 연결하여 저항에서 출력 전압을 결정짓는 회로이다. 병렬 클리퍼 회로는 다이오드와 저항을 병렬로 연결하여 다이오드에서 출력 전압을 결정짓는 회로이다. 또한 직류 전압원을 추가로 연결하면 바이어스된 클리퍼 회로를 구성할 수 있다.
클램퍼 회로는 교류 신호에 대한 직류 기준값을 변화시키거나 직류를 재생하는데 사용되는 회로이다. 클램퍼 회로는 기본적으로 다이오드, 커패시터 및 저항으로 구성된다. 입력 파형의 형태는 변화시키지 않고 입력 파형에 직류 전위를 더해주거나 어떤 다른 레벨에 고정시키는 역할을 한다.
2. 클리퍼 회로
2.1. 클리퍼 회로 소개
클리퍼 회로는 다이오드의 단방향성을 이용하여 교류신호의 진폭을 제한시켜 입력되는 파형의 특정 레벨 이상이나 이하를 잘라내는 회로이다. 다이오드와 저항, 직류 전압원으로 구성된다. 클리퍼 회로는 일반적으로 다이오드와 저항을 직렬로 연결하여 저항에서 출력전압을 결정짓는 직렬클리퍼회로와 이 둘을 병렬로 연결하여 다이오드에서 출력전압을 결정짓는 병렬클리퍼회로의 두 가지 형태로 나뉜다. 직렬 클리퍼 회로는 정의 주기변화 동안 역방향 바이어스, 부의 주기변화 동안 순방향 바이어스가 걸리므로 양의 주기를 잘라내며, 병렬 클리퍼 회로는 정의 주기변화 동안 순방향 바이어스, 부의 주기변화 동안 역방향 바이어스로 동작하여 양의 주기를 잘라낸다. 또한 직류전압원을 다이오드와 직렬로 연결하면 바이어스된 클리퍼 회로를 구현할 수 있다.
2.2. 직렬 클리퍼 회로
직렬 클리퍼 회로는 다이오드와 저항을 직렬로 연결한 회로이다. 이 회로는 입력 신호의 특정 레벨 이상이나 이하를 잘라내는 기능을 한다.
직렬 클리퍼 회로에서 다이오드는 입력 신호와 직렬로 연결되어 있으며, 저항은 다이오드와 직렬로 연결되어 출력 전압을 결정한다. 이 회로는 입력 신호의 양의 주기 또는 음의 주기를 잘라내는데 사용된다.
양의 주기를 잘라내는 직렬 클리퍼 회로는 다이오드가 순방향 바이어스 상태에서 동작한다. 이 경우 입력 전압이 다이오드의 문턱 전압을 초과하면 다이오드가 도통되어 출력 전압이 일정 수준으로 제한된다. 반면 음의 주기를 잘라내는 직렬 클리퍼 회로는 다이오드가 역방향 바이어스 상태에서 동작한다. 이 경우 입력 전압이 음의 방향으로 증가하더라도 다이오드가 차단되어 출력 전압은 0V로 고정된다.
직렬 클리퍼 회로의 출력 전압은 입력 전압, 다이오드...