제너다이오드 회로의 특성 실험 결과레포트

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2021.09.07
최종 저작일
2021.04
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소개글

제너다이오드 회로의 특성 실험 결과레포트입니다. 실험과정에 입각하여 성실하게 작성하였으며 좋은 점수를 받은 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 기기 및 부품

3. 관련 이론
1) 제너 다이오드의 특성
2) 제너 전압 조정기

4. 실험 순서

5. 기초문제
6. 검토사항
7. 실험결과
8. 결론

본문내용

○ 제너 다이오드의 특성

소신호용 다이오드와 정류용 다이오드는 정상 작동을 위해서 항복전압 영역 이내에서만 동작해야하나 제너다이오드는 항복영역에서 동작하도록 제조된 다이오드로 보통 항복 다이오드라고도 부른다. 그림 5-1는 회로 기호와 전압-전류 특성곡선이다.

< 다이오드 기호와 전압전류 특성곡성 >
이런 다이오드는 도핑농도를 조절함으로 해서 2V에서 200V사이의 제너 전압을 조정하게 되는데 주로 보통 실로콘이 사용되며 전력정격은 1/4W에서 50W까지 다양하다.

< 제너 등가 회로 >
또한 제너다이오드의 데이터 시트에는 정격 전력이내에서 견딜 수 있는 제너다이오드의 최대전류를 표시하고 있는데 최대전류는 다음의 식으로 구한다.


여기서 은 최대 정격 제너 전류를 의미하고 는 제너전압, 은 제너다이오드의 정격전력을 의미한다. 제너다이오드는 항복영역에서 전류가 변화더라도 전압의 변화는 아주 적은 크기만 변화하게 되는데 이것은 제너다이오드가 미소한 저항을 갖는 것을 의미한다.

예를 들어 IN3020은 인데 이것은 제너다이오드의 제너전압 10V이고 가 25mA일 때 제너 저항은 7이라는 것을 표시한다. 따라서 제너다이오드는 이러한 특성으로 전압 조절 역할을 한다.

직렬회로에서 제너다이오드는 역방향으로 바이어스를 걸어줘야 하고 는 보다 항상 크다. 또한 직렬 연결된 저항 는 전류 제한 저항으로 저항을 통해서 흐르는 전류는 다음과 같은 식으로 구한다.

여기서 저항에 걸리는 전압은 의 크기를 갖게 되고 이기 때문에 결국 역시 위의 식으로 구할 수 있는데 동작 점을 구하기 위해서 부하선의 교점을 구하면 =0일 때 이고 일 때 를 갖게 되어서 가 20V와 30V라고 가정하면 제너전류의 최대 값은 –20mA, -30mA의 크기를 가지게 되고 제너다이오드의 항복전압이 12V일 때 동작점은 의 좌표를 가지게 된다.

참고 자료

https://mathphysics.tistory.com/491 [지식저장고(Knowledge Storage)]
[네이버 지식백과] 제너 효과 [Zener effect, -效果]
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1593258&cid=50324&categoryId=50324
서원 ,[반도체 및 전자부품 (다이오드)], http://www.sewoon.com/elect_data/information/diode.html
Multisim으로 배우는 전자회로실험, 김동식, 생능출판사, 2016
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