다이오드를 이용한 파형변환회로 예비보고서

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최초 등록일
2021.09.04
최종 저작일
2013.05
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소개글

[전기회로 및 실습] 예비보고서
1. 다이오드의 개념, 다이오드 바이어스 설명
2. 클리퍼 회로(리미터 회로, 진폭제한 회로)에 대한 설명
3. 슬라이서 회로 설명
4. 클램프 회로 설명
5. 각 회로에 대한 피스파이스 시뮬레이션 결과
6. 고찰 : 이상적인 다이오드와 비이상적인 다이오드의 차이점 (전류-전압 그래프 첨부)

목차

1. 실습목표
2. 실습관련이론
3. PSpice 수행 결과
4. 고찰
5. 참고자료

본문내용

1. 실습 목표
다이오드의 직렬 또는 병렬 접속, 콘덴서의 접속 등에 의해 입력되는 정현파 교류 신호의 파형을 일부분 또는 전체적으로 변화시키거나 교류 신호에 직류 신호를 첨가하는 클리퍼 회로, 슬라이서 회로, 리미터 회로 및 클램프 회로의 동작원리를 이해하고, 실습을 통하여 리미터 회로와 클램프 회로의 입출력 특성을 확인한다.

2. 실습 관련 이론
① 다이오드
전류를 한 방향으로만 흐르게 하고, 그 역방향으로 흐르지 못하게 하는 성질을 가진 반도체 소자.
다이오드는 N형 물질과 P형 물질을 서로 붙여서 만든다. 물질끼리 서로 접촉하면, 접합이 형성되며, 이러한 소자를 접합 다이오드라 한다.
접합이 형성되면 접합 부근의 이동성 전하는 강하게 반대쪽으로 끌려가서 접합을 향하여 흘러간다. 전하가 축적됨에 따라 표류는 증가된다.
그중의 일부 전자는 접합을 넘어서 P형 물질의 접합 부근에 있는 정공을 채운다. N형 물질에서는 전자가 접합 부근에서 고갈된다.
전자와 정공이 고갈되는 접합 부근의 영역을 공핍 영역이라 부른다. 이 영역은 접합 양쪽에 있으며 거리가 짧다.

다이오드의 바이어스
바이어스 전압: 다이오드에 전압을 인가할 때의 전압.
전자는 다이오드의 P쪽을 통하여 흐르며, 전압원의 양극에 의해 끌려간다. 전자가 P형 물질을 떠날 때 만들어진 정공은 PN접합 쪽으로 표류하여 그곳에서 다른 전자와 결합한다.

순방향 바이어스: 전류가 N형으로부터 P형 물질 쪽으로 흐르는 것.
P영역은 화살표로 나타내고, N영역은 막대로 나타낸다. 순방향 전류는 P영역에서 N영역으로 흐른다. N영역은 음극, P영역은 양극이라고 부른다. 음극은 전자를 공급하고 양극은 전자를 모은다.
위 그림에서 두 번째 그림은 순방향 바이어스 다이오드를 보여주고 있다. 음극 단자는 다이오드의 음극에 접속하고, 양극 단자는 다이오드 양극에 접속ㅎ나다. 이렇게 연결하면 순방향 전류가 흐르게 된다.
반대로, 역방향 바이어스는 음극은 다이오드의 양극에, 양극은 다이오드의 음극에 연결한 것이다.

참고 자료

Earl D. Gates, 전기전자공학개론, 5판, 184-188, 다이오드
Earl D. Gates, 전기전자공학개론, 5판, 295-298, 파형 정형 회로
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