기초전기전자실험 보고서(다이오드 특성 실험)

목차

1. 기본 원리
2. 실험 결과
3. 실험 고찰

본문내용

□ 기본 원리
○ 다이오드 개념
어떤 형상을 조각하려면 여러 종류의 도구가 필요하다. 그 중에 대패와 같은 도구는 일정한 높이 이상을 반듯하게 잘라내는 역할을 한다. 전기적 신호에 대해 일정한 레벨 이상을 반듯하게 잘라내는 역할을 하는 소자로서 다이오드가 있다. 다이오드란 한쪽 방향으로 전류를 흘릴 수 있으나 반대 방향으로는 전류를 차단하는 스위치 기능을 하는 소자이다. 즉, 입력 신호가 어떤 기준 레벨보다 높으면 단락(short)되어 전류를 잘 통과시키지만 기준 레벨보다 낮으면 개방(open)되어 전류를 차단하는 기능을 한다. 따라서 다이오드는 인가되는 신호가 기준레벨보다 높거나 낮음에 따라 자동으로 온-오프 되는 스위치로 동작하여 신호의 기준레벨 이상이나 이하를 반듯하게 잘라낼 수 있다. 이와 같이 다이오드는 전기적 신호의 모양을 가공하는 주요한 소자 중의 하나로서 입력 레벨에 따라 동작특성이 달라지는 비선형 동작을 하므로 비선형 소자로 분류된다.

○ 다이오드의 회로 심볼
다이오드는 2-단자 소자로서 회로심볼은 아래 그림과 같다. 좌측 화살표쪽의 단자를 애노드(anode:A)라고 하고 우측 짧은 막대쪽의 단자를 캐소드(cathode:K)라고 부른다. 애노드(+)와 캐소드(-) 사이의 전압을 다이오드 전압, 라고 하고, 애노드로부터 캐소드 방향(=심볼의 화살표 방향)으로 흐르는 전류를 다이오드 전류, 라고 정의한다.

○ 순바이어스와 역바이어스
외부에서 전압을 인가하여 애노드 단자 전압이 캐소드 단자 전압보다 높아진 상태 즉, >0 인 상태를 순바이어스(forward bias) 되었다고 한다. 반대로 애노드 단자 전압이 캐소드 단자 전압보다 낮아진 상태 즉, <0 인 상태를 역바이어스(reverse bias) 되었다고 한다.

○ pn접합 다이오드
실제로 사용되는 실제 다이오드는 주로 반도체의 접합특성을 이용하여 규현되며 그 특성은 이상적인 다이오드의 특성과 부분적으로 차이를 보이지만 근사적으로 닮았으므로 다이오드의 기능을 수행할 수 있다. pn접합 다이오드의 전류-전압 관계는 다음의 다이오드 수식으로 표현된다.

참고 자료

개념잡이 전자회로 [기현철 지음, 2009] : 62page ~ 96page)
기초 전자회로 [김종규, 김종훈, 변오규 공저, 2009] : 40page ~ 99page)