제너다이오드와 응용회로 실험 예비보고서

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"제너다이오드와 응용회로 실험 예비보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 개요

2. 관련이론
1) 제너다이오드의 특성
2) 제너다이오드에 의한 정전압회로
3) 제너다이오드의 정격을 고려한 정전압회로의 설계
4) 제너다이오드 정전압회로에서 전압의 변동
5) 제너다이오드에 의한 리미터회로

3. 실험기기

4. 예비보고서

5. 실험순서

본문내용

1. 개요
제너다이오드의 특성 곡선을 관측하고 제너 전압을 실험적으로 측정하여 본다. 제너다이오드를 사용하여 전압을 일정하게 맞추어주는 정전압회로를 구성, 그 특성을 알아보고 설계에 대한 기초지식을 얻는다. 제너다이오드의 특성곡선 관측을 통해 오실로스코프의 X-Y 모드 사용법을 숙달하며 제너다이오드를 이용한 리미터회로의 동작을 실험적으로 확인한다.

2. 관련이론
제너다이오드의 특성
제너다이오드(zener diode)는 특수 다이오드의 한 종류로서 순방향 바이어스에서는 일반 다이오드와 같이 동작하지만 역방향 바이어스 상태에서는 역전압이 어느 값 이상을 넘어가면 역방향 도통상대로 들어가게 된다(역방항 항복). 역방향 도통을 위해 필요한 전압을 제너 전압(Zener voltage, V_z)이라 하며 역방향 전류와 거의 무관하게 이 전압이 일정한 값으로 유지되는 특성을 지니고 있다. 그림 1은 제니다이오드의 기호와 전압-전류 특성을 보여주고있다.
일반 다이오드는 역방향 항복을 일으키면 파괴되지만 제니다이오드는 사용 정격을 넘지 않는 이상 파괴되지 않고 전압이 낮아지면 다시 원래의 특성을 회복하도록 제작되어 있다. 그리고 제너 전압의 공칭 값은 보통 10% 이내의 정확도를 지니고 있기 때문에 전자회로 내에서 일정 전압을 유지하기 위한 정전압회로의 요소로 또는 파형의 절단 및 제한 등 신호 파형의 가공 회로의 용도로 사용되며 과전압으로부터 여타 회로를 보호하기 위한 서지 전압 흡수용으로도 사용된다.

제너다이오드에 의한 정전압회로
제너다이오드를 사용한 가장 보편적인 응용은 그림 2와 같은 정전압회로이다. 만일 그림에서 제너다이오드가 없다고 하면 부하에 걸리는 전압은 다음과 같이 된다.
위의 식에서 V_s가 변화하면 V_L도 따라 변한다. 만일 V_s의 변화에 상관없이 부하 전압을 일정한 값으로 유지하고자 한다면 그 값에 해당하는 제너 전압을 갖는 제너다이오드를 그림 2에서와 같이 부하에 병렬로 삽입한다.

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