실험9 제너 다이오드의 특성과 정전압원 응용

소개

• 제너 다이오드의 정 전압원에 가까운 전류-전압 특성을 이용한 정 전압 회로에서 정 전압원의 동작 특성과 제너 다이오드의 전류-전압 특성 사이의 상관관계를 이해함으로써, 정 전압 회로의 설계능력을 배양한다.
• 제너 다이오드의 SPICE 모델을 이해함으로써 제너 다이오드가 포함된 회로의 SPICE simulation능력을 배양한다.

목차

실험 9-1 : 제너 다이오드의 전류-전압 특성 측정
제너 다이오드의 항복 특성
제너 다이오드의 항복 특성
실험 9-2 : 제너 다이오드 정전압원 회로의 입출력 전달 특성 측정
제너 다이오드 정전압원 회로의 전달 특성 측정
60㎐ 시간 영역에서의 파형
전달 특성 곡선
고전압 영역에서의 측정
순방향 영역에서의 측정
실험 9-3 : 입역 신호의 크기에 따른 동작점과 출력 전압 파형의 변화
저전압 영역에서 정전압원 회로의 출력 전압과 리플 측정
저전압 영역에서 출력 전압 측정 파형
리플 측정 파형
실험 9-4 : PSPICE를 이용한 실험 9-3 결과의 재현
제너 다이오드의 PSPICE 모델 변수 추출
실험 9-4 : 제너 다이오드 정전압원 회로
무부하 상태에서의 출력 전압 파형 및 입출력 전달 특성 측정

본문내용

제너 다이오드의 항복 특성

❍토의사항
제너 다이오드의 특성과 이상적인 정전압원 특성 사이에는 어떠한 차이가 있는가? 좋은 정전압원으로 동작하기 위하여 제너 다이오드에 흘려 주어야 할 최소 전류의 크기는? 제너 다이오드의 동저항과 이 제너 다이오드로 만들어진 정전압원의 특성 사이에는 어떠한 관계가 있나?
제너 다이오드는 항복 전압 근처에서, 큰 전류의 변화에도 작은 전압 차이를 보이고 있다. 즉, 항복 전압 이후의 전압에 대해서는 정전압원의 등가회로의 내부저항이 무척 작아지므로, 정전압원으로서 사용될 수 있음을 뜻한다. 위의 실험에서, 약 1mA 이후의 전압의 차이가 거의 작게 나타남을 알 수 있다. 즉, 제너 다이오드가 정전압원으로 동작하기 위한 최소 전류는 아마 1mA 안팎이 된다. 제너 다이오드의 동저항은, 제너 다이오드 가 정전압원의 특성을 보임에 따라, 크게 작아짐을 알 수 있다.

◉실험 9-2 : 제너 다이오드 정전압원 회로의 입출력 전달 특성 측정
❏제너 다이오드 정전압원 회로의 전달 특성 측정


60㎐ 시간 영역에서의 파형
전달 특성 곡선

⦁저전압에서의 기울기()=0.96
⦁고전압에서의 기울기()=0.026
⦁순방향에서의 기울기()=0.0103
❍토의사항
전달 특성 곡선에서 정전압원으로 동작하기 위한 입력 전압의 범위는? 저항 , 의 값과 전달특성의 기울기와 경계 전압 사이의 관계는? 제너 다이오드의 제너 전압과 동저항의 변화에 따른 전달 특성의 변화는?

참고자료

· 없음