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서울대학교 전자학 및 계측론 (현 중급물리실험 2) 다이오드 & 트랜지스터 보고서 (A+)

"서울대학교 전자학 및 계측론 (현 중급물리실험 2) 다이오드 & 트랜지스터 보고서 (A+)"에 대한 내용입니다.
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최초등록일 2023.11.17 최종저작일 2017.05
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    소개

    "서울대학교 전자학 및 계측론 (현 중급물리실험 2) 다이오드 & 트랜지스터 보고서 (A+)"에 대한 내용입니다.

    목차

    1. Introduction
    2. Methods
    3. Results
    4. Conclusion

    References

    본문내용

    A diode lets the current flow only in one direction due to its physical nature. We call the diode is biased in forward if it is conductive and otherwise biased in reverse direction. In the case of being biased reversely, the current does not flow, and the diode works in effect as an open component. Unless the current reaches the threshold; that is, until it reaches the reverse breakdown voltage, which is the point where the current starts flowing through.
    This character defines a direction within circuits comprising of diode and therefore can modify an input signal appropriately, e.g., rectifying AC input signal to have a certain polarity or limiting the range (clamping) of an input signal. In the following experiments, we have observed the features of a half-wave rectifier as well as a full-wave bridge rectifier. Also, we have observed features of clamped signals of both a diode and a Zener diode and compared their differences.

    참고자료

    · P. Horowitz and W. Hill, The Art of Electronics, 3rd ed. (Cambridge university press, Cambridge, 2017).
    · 3342.202: Electronics and Measurement Techniques for Science and Engineering Students, Lab Module Two 실험(2주차)_다이오드, Retrieved from https://etl.snu.ac.kr/ (2018)
    · R.S. Muller, T.I. Kamins, and M. Chan, Device Electronics for Integrated Circuits (Wiley, New York, 2003).
  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. 반파 정류기 (Half-Wave Rectifier)
      반파 정류기는 가장 기본적인 정류 회로로서 교류 신호의 절반만을 직류로 변환합니다. 단순한 구조로 인해 구현이 용이하고 비용이 저렴하다는 장점이 있으나, 출력 전압의 맥동이 크고 효율이 약 40% 수준으로 낮다는 단점이 있습니다. 따라서 저전력 응용이나 교육 목적에는 적합하지만, 실제 전자기기에서는 더 나은 성능의 정류기가 필요합니다. 현대 전자기술에서는 주로 전파 정류기가 선호되고 있습니다.
    • 2. 전파 브릿지 정류기 (Full-Wave Bridge Rectifier)
      전파 브릿지 정류기는 반파 정류기의 단점을 보완하여 교류 신호의 전체 주기를 직류로 변환합니다. 4개의 다이오드로 구성된 브릿지 회로는 높은 효율(약 81%)과 낮은 맥동을 제공하여 실무에서 광범위하게 사용됩니다. 비록 반파 정류기보다 복잡하고 비용이 높지만, 우수한 성능으로 인해 대부분의 전원 공급 장치에 채택되고 있습니다. 이는 전자기기의 신뢰성과 안정성을 크게 향상시키는 중요한 회로입니다.
    • 3. 클램핑 회로 (Clamping Circuit)
      클램핑 회로는 신호의 직류 성분을 조정하여 파형을 특정 기준점으로 이동시키는 회로입니다. 다이오드와 커패시터를 이용하여 신호의 최대값이나 최소값을 고정시킬 수 있어, 신호 처리 및 보호 회로에 유용합니다. 특히 영상 신호 처리나 펄스 신호 정형에서 중요한 역할을 하며, 회로 설계의 유연성을 제공합니다. 다만 정확한 동작을 위해서는 회로 파라미터의 신중한 선택이 필요합니다.
    • 4. 제너 다이오드 (Zener Diode)
      제너 다이오드는 역방향 항복 영역에서 일정한 전압을 유지하는 특성을 가진 특수 다이오드로, 전압 조절 및 보호 회로에 필수적입니다. 간단한 구조로 안정적인 기준 전압을 제공하여 전원 공급 장치, 과전압 보호, 신호 제한 회로 등에 광범위하게 적용됩니다. 저비용이면서도 높은 신뢰성을 제공하므로 현대 전자기기에서 매우 중요한 소자입니다. 다만 전류 용량 제한과 온도 특성 변화를 고려한 설계가 필요합니다.
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