[전자공학]제너 다이오드의 특성

목차

목 적
관련이론
요 약
Self Test
예비과제

본문내용

실험 6. 제너 다이오드의 특성

◐ 목 적 ◑
(1) 제너 다이오드(Zener diode)전류에 대한 순방향 및 역방향 바이어스의 효과를 고찰한다.
(2) Zener diode의 전압-전류특성을 결정하고, 그래프로 도시한다.
(3) Zener 전압레귤레이터(voltage regulator)를 구성하고, 정전압출력을 나타내는 Zener 범위를 실험적으로 결정한다.

◐ 관련이론 ◑
(1) 제너 영역 및 제어 다이오드
～ 다이오드의 특성 곡선에서 음의 영역에서 비교적 큰 수십 볼트에서도 전류의 변화가 크게 나타나지 않지만, 매우 큰 역방향 전압을 걸게 되면 매우 급격한 전류 변화가 나타나는 지점이 생긴다. 이 지점에서 전류는 양의 영역의 전류 변화 방향과 정반대의 방향으로 급격한 증가율을 보인다. 이렇게 급격한 전류 변화가 일어나는 역방향 전압을 제너 전위(Zener potential)라고 하며 Vz 로 표시한다. 사태 영역(Vz)는 p형이나 n형 재료의 도핑 농도를 증가시킴으로써 수직축에 가깝게 만드는 것이 가능하다. 그러나 Vz를 매우 낮은 수준, 예를 들어 -5V 정도로 감소시키면 Zener 항복(Zener breakdown)이라는 또다른 매커니즘이 전류의 급격한 변화 특성에 관여하게 된다. 이는 원자 내부 결합력을 분쇄할 수 있는 강한 전계가 접합 영역에서 일어나 캐리어를 생성하기 때문에 일어난다. Zener 항복은 Vz가 매우 낮은 레벨에서 전류 변화에 관여하는 메커니즘이지만, 어느 레벨에서든 전류 특성의 급격한 변화가 일어나는 영역을 Zener 영역(Zener region)이라고 하며, p-n 접합 소자 중에서 이 부분이 주로 이용되는 다이오드를 Zener 다이오드(Zener diode)하고 한다.
Zener 영역에 들어가기 전에 가해질 수 있는 최대 역바이어스 전압을 PIV(peak invers votage)정격 혹은 PRV(peak revers voltage)정격이라고 한다. 소자 하나가 견딜 수 있는 최대 PIV 정격을 넘어서는 회로에는 같은 특성의 여러 다이오드를 직렬로 연결하여 사용한다. 또 전류 용량을 증가시키기 위해 병렬로 연결하여 사용하기도 한다.

참고 자료

없음