전자회로실험 과탑 A+ 예비 보고서 (실험 3 정전압 회로와 리미터)

소개

"전자회로실험 과탑 A+ 예비 보고서 (실험 3 정전압 회로와 리미터)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 개요

2. 실험 기자재 및 부품

3. 배경 이론

4. 실험회로 및 PSpice 시뮬레이션

5. 실험 절차

6. 예비 보고 사항
(1) 전압 레귤레이터가 필요한 이유를 설명하시오.(라인 레귤레이션, 부하 레귤레이션 조건 포함)
(2) PN 접합 다이오드를 이용한 전압 레귤레이터의 동작 원리를 설명하고, 전압의 변화에 따른 출력의 변화를 PSpice를 이용하여 모의실험하시오.
(3) PN 접합 다이오드를 이용한 전압 레귤레이터의 부하 전류의 변화에 따른 출력의 변화를 PSpice를 이용하여 모의실험하시오.
(4) 제너 다이오드를 이용한 전압 레귤레이터의 동작 원리를 설명하고, 전압의 변화에 따른 출력의 변화를 PSpice를 이용하여 모의실험하시오.
(5) 제너 다이오드를 이용한 전압 레귤레이터의 부하 전류의 변화에 따른 출력의 변화를 PSpice를 이용하여 모의실험하시오.

본문내용

1 실험 개요
[실험 02]에서는 다이오드가 한 방향으로만 전류를 흐르게 하는 특성을 이용하여 정류회로로 활용할 수 있음을 확인하였다. 이번 실험에서는 다이오드의 전압 강하 특성과 제너 다이오드의 항복 전압을 활용하여 전압 레귤레이터를 구성하고 그 특성을 확인하고자 한다. 이를 통해 정류회로의 리플을 줄이고 부하 전류의 변화에 따른 출력 전압의 변화를 최소화할 수 있다. 또한, 다이오드를 이용한 리미팅 회로를 구성하고 입력-출력 특성을 분석해 볼 것이다.

2 실험 기자재 및 부품
- DC 파워 서플라이
- 디지털 멀티미터
- 오실로스코프
- 함수 발생기
- 1N4004(1개)
- 1N4728(1개)
- 저항
- 커패시터

3 배경 이론
PN 접합 다이오드를 이용한 전압 레귤레이터
[실험 02]에서 사용한 정류회로의 출력 전압은 리플이 커서 이를 DC에 가깝게 만들기 위해서는 전압 레귤레이터가 필요하다. 전압 레귤레이터는 일반적으로 두 가지 중요한 특성을 만족해야 한다.

[그림 3-1]은 PN 접합 다이오드를 사용한 전압 레귤레이터 회로이다. 입력 전압이 변하거나, 부하 저항이 달라져 부하 전류가 변하더라도 출력 전압의 변화는 최소화되어야 한다.

[그림 3-1]의 전압 레귤레이터 회로를 분석하기 위해서는, [실험 01]에서 설명한 다이오드의 조각적 선형 모델을 이용하여 [그림 3-2]와 같은 등가 회로를 그릴 수 있다.

<중 략>

리미팅 회로
[그림 3-9]는 PN 접합 다이오드를 사용한 리미팅 회로이다. 입력 전압이 VD0 이상일 경우 D1이 활성화되어 출력 전압이 VD0 근처로 제한되며, 반대로 입력 전압이 -VD0 이하일 경우 D2가 동작하여 출력 전압이 -VD0 근처로 제한된다.

[그림 3-10]은 제너 다이오드를 사용한 리미팅 회로이다. 제너 다이오드를 사용할 경우, PN 접합 다이오드에 비해 리미팅되는 전압 범위가 더 넓어지는 특성이 있다.

참고자료

· 없음