다이오드 회로 Diode Circuit(Basic Circuit Analysis)

소개

Diode의 기본적인 이론의 특성을 이해한다.
Diode가 Bias 되었을 때 전류와 전압의 변화를 고찰하고 이론과 비교한다

목차

1. 소개 (Introduction)
2. 방법 (Meterials & Methods)
3. 실험결과 (Result)
4. 토론 (Discussion)
5. 결론 (Conclusion)

본문내용

다이오드는 가장 간단하고 기본적인 비선형 소자로서 유체를 한 방향으로만 흐르게 하는 밸브와 같이 전류를 한 방향으로만 흐르게 한다. 다이오드는 <그림 1> 와 같이 표현된다.

<그림1> 다이오드의 내부구조 및 Symbol
전지의 음극단에 N형 실리콘을 접속시키고 양극단에 P형 실리콘을 접속시키는 것을 순방향 바이어스라고 한다. 전자와 홀은 P―N 접합쪽으로 밀려나와 재합되어 중성전하를 형성하며 전지로부터 나온 자유전자에 의해 보충된다. 이러한 전하의 운동은 N형 물질로부터 접합과 P형 물질을 통과한 자유전자에 의해 높은 순방향 전류를 유지한다. 전류가 이러한 접합을 통해 흐르기 때문에 다이오드는 낮은 순방향저항을 가진다. 역방향 바이어스 접속이 <그림 2>에 나타나고 있다.
전지의 양극단자는 PN접합으로부터N형 실리콘 쪽으로 자유전자를 끌어당기고 전지의 음극단자는 PN접합으로부터 P형 쪽으로 홀을 끌어 당긴다. 그러므로 자유전자와 홀의 결합은 없다. 그렇기 때문에 다이오드의 다수 전류 운송자는 전류 흐름을 유지하지 못한다. 이런 역방향 바이어스 접합에서는 다이오드에 아주 적은 전류만 흐른다. 이 전류는 소수 운송자(N형에서의 홀, P형에서의 자유전자) 때문이다. 이 경우 전지 극성은 소수 운송자로 인한 전류의 흐름을 유지하기에 바른 방향이며 소수 운송자의 이동에 의해 단지 수 μA의 전류가 흐른다. 이것은 <그림 2>에 점선으로 나타난 화살표이다. 역방향 바이어스 접속일 때 다이오드의 역방향 저항은 높다. <그림 1>에서 에노드라고 표기된 단자는 P형 물질에 연결되어 있고 캐소드라고 표기된 단자는 N형 물질에 연결되어있다. 이 다이오드에 전류의 흐름을 유지하기 위해 전지의 양극 단자는 에노드에, 음극단자는 캐소드에 연결하는 순방향 바이어스로 접속하여야 한다.
순방향 전류―전압 특성
다이오드의 전류-전압특성은 그 양단에 전압을 인가하였을 때 그 다이오드에 전류가 얼마나 흐르는 가를 나타내는 그래프이다.

참고자료

· 없음