실험 03_정전압 회로와 리미터 예비 보고서

목차

1. 실험 개요
2. 실험 기자재 및 부품
3. 배경이론
4. 실험회로 및 PSpice 시뮬레이션
5. 실험절차
6. 예비 보고사항

본문내용

1. 실험 개요
[실험 02]에서 다이오드는 한 방향으로만 전류를 흐르게 하는 특성에 의해서 정류회로로 사용됨을 확인하였다. 이 실험에서는 다이오드의 전압 강하와 제너 다이오드의 항복 전압 특성을 이용하여 전압 레귤레이터를 구성하고, 그 특성을 확인하고자 한다. 전압 레귤레이터를 사용함으로써 정류회로의 리플을 줄이고, 부하 전류의 변화에 따른 출력 전압의 변화를 최소화 할 수 있다. 또한 출력 전압을 제한하는 리미팅 회로를 다이오드로 구성하고, 입력-출력 특성을 살펴본다.

2. 실험 기자재 및 부품
1. DC 파워 서플라이
2. 디지털 멀티미터
3. 오실로스코프
4. 함수 발생기
5. 1N4004(1개)
6. 1N4728(1개)
7. 저항
8. 커패시터

3. 배경 이론
PN 접합 다이오드를 이용한 전압 레귤레이터
[실험 02]에서 실험한 정류회로의 출력 전압은 리플이 크기 때문에, 전압 레귤레이터를 통과해야 좀 더 DC에 가까운 전압을 얻을 수 있다. 일반적으로 레귤레이터는 크게 두 가지 중요한 특성을 만족해야 한다.
[그림 3-1]은 PN 접합 다이오드를 이용한 전압 레귤레이터 회로이다. 입력 전압 이 변하거나, 부하 저항 이 달라져서 부하 전류 이 변하더라도 출력 전압 의 변화가 최소가 되어야 한다.
[그림 3-1]의 전압 레귤레이터 회로를 분석하기 위해 [실험 01]에서 설명한 다이오드의 조각적 선형 모델을 이용하면 [그림 3-2]와 같은 등가회로를 그릴 수 있다.
[그림 3-2]에서 부하 저항 이 없을 경우를 살펴보면 다음과 같다. 다이오드 내부 저항 를 계산하기 위해 노드의 전압의 초기값을 3로 가정하면, 전류 는 식 (3.1)과 같고, 내부 저항 는 식(3.2)와 같이 나타낼 수 있다.

4. 실험 회로 및 PSpice 시뮬레이션
전압 레귤레이터 회로
[그림 3-5]는 PN 접합 다이오드 3개와 저항을 이용한 전압 레귤레이터 회로이다. 다이오드 3개를 직렬로 연결

참고 자료

단계별로 배우는 전자회로 실험(이강윤 저자)