아주대학교 기초전기전자실험 과목-실험9. 제너 다이오드의 특성과 정전압원 응용

소개

아주대학교 기초전기전자실험 과목

목차

9.4.1 실험 9-1 : 제너 다이오드의 전류 전압 특성 측정
9.4.2 실험 9-2 : 제너 다이오드 정전압 회로의 입출력 전달 측정
9.4.3 실험 9-3 : 입력 신호의 크기에 따른 동작점과 출력 전압 파형의 변화
9.4.4 실험 9-4 : PSPICE를 이용한 실험 9-3 결과의 재현

본문내용

9.4.1 실험 9-1 : 제너 다이오드의 전류 전압 특성 측정

[토의사항] ①제너 다이오드의 특성과 이상적인 정전압원의 특성 사이에는 어떠한 차이가 있는가? ②좋은 정전압원으로 동작하기 위하여 제너 다이오드에 흘려 주어야 할 최소 전류의 크기는? ③제너 다이오드의 동저항과 이 제너 다이오드로 만들어진 정전압원의 특성 사이에는 어떠한 관계가 있나?
- ①제너다이오드의 경우 다이오드의 역방향 전류가 충분히 항복 영역 안에 있을 경우에만 정전압원으로 작동하는 반면, 이상적인 정전압원은 전류에 관계없이 항상 정전압원으로 작동한다. ②즉, 제너다이오드는 이상적인 정전압원에 동저항 가 직렬로 연결된 형태로 볼 수 있으며, 이 직렬 저항이 작을수록 좋은 정전압원이 된다. 그러므로 동저항 가 작을수록 제너다이오드로 만들어진 정전압원의 특성이 좋아진다. ③위의 실험 결과로 미루어 보아 약 1mA 이상의 전류를 흘려주었을 때 동저항 이 적은 단위로 작아져 비교적 좋은 정전압원으로 동작하는 것으로 보인다.

9.4.2 실험 9-2 : 제너 다이오드 정전압 회로의 입출력 전달 측정
2. 제너 다이오드 정전압 회로의 입출력 전달 특성 측정
[토의 사항] ①전달 특성 곡선에서 정전압원으로 동작하기 위한 입력 전압의 범위는? ②저항 , 의 값과 전달 특성의 기울기와 경계 전압 사이의 관계는? ③제너 다이오드의 제너 전압과 동저항의 변화에 따른 전달 특성의 변화는?
- ①약 6.5V~6.7V에서부터 저항이 거의 0이 되며 정전압원의 특성을 나타내기 시작한다. ②저항 R1, R2의 관계에서, 제너 다이오드에 걸리는 전압은 그와 병렬로 연결된 R2(=RL)에 걸리는 전압과 같다. 이때, R2에 걸리는 전압은 R1과의 전압 분배로 계산할 수 있는데 R1의 저항값이 R2보다 커지게 되면 R2에 걸리는 전압, 즉 제너 다이오드에 걸리는 전압이 작아지게 되고 다이오드의 전달 특성의 기울기는 작이지게 된다. ③제너 전압은 전달 특성에서의 직선영역의 접선이 V축과 만나는 점으로 항복전압이라고도 하는데,

참고자료

· [1]A.M Davis, Linear circuit analysis, section 12.3.5
· [2]J.W Nillson, Electric circuiet , section 14.6