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파스코 전기회로실험 9 다이오드 레포트

EXPERIMENT9: Diodes준비물: 회로실험 보드, 디지털멀티미터, 전선, 두 개의 배터리, 1000옴 저항, 330옴 저항, IN4007다이오드목적: 이 실험의 목적은 반도체 다이오드가 작동하는 특성 몇가지를 실험적으로 결정하는 것이다.과정:1) 회로를 Figure 9.1a에 나와있는 것처럼 연결해라. 너가 받은 IN4007다이오드와 1000옴 다이오드를 이용해서. Figure 9.1b를 Figure 9.1a의 값을 기록할 때 참고해라. 다이오드가 향한 방향을 기록해라. 어두운 밴드가 B점에 닿도록 연결해라.2) 스위치가 닫힌 상태에서 전류가 흐르는 채로 가변저항을 조정해라. V_BC사이의 전압이 0.05가될때까지. 다이오드 사이의 전압 AB를 측정해라. 표9.1 왼쪽의 정방향 아래에 값들을 기록해라.3) 가변저항을 조정해라. V)BC값이 0.1 0.2 0.3 ... 2.0 볼트를 얻도록. 두 전압을 각각에 대해서 기록해라4) 1000옴 저항을 제거하고 그것을 330옴 저항으로 교체해라. 3,4단계를 반복해라. 0.3 0.4...2.0볼트까지 값을 적어라. 두 전압값을 각각의 경우에 대해서 기록해라.5) 다이오드의 방향을 바꿔라. 다이오드의 전압 (V_AB)을 0.5, 1.0 ...3.0볼트로 맞춰라. 저항 사이의 전압(V_BC)을 각 경우에 대해서 측정해라. 각각의 값을 표 9.1의 역방향에 적어라.분석:1) 저항을 지나는 전압(V_BC)을 저항값으로 나눔으로써 전류를 정해라.2) 전류를 y축으로 하고 다이오드 사이의 전압을 x으로 하는 그래프를 그려라.디스커션:반도체 다이오드의 작동이 어떤 의미를 가지는지, 그래프의 모양과 함께 의논해라. 다이오드가 5단계에서 그러하듯이 3,4단계에서 동일하게 작동했는가? 3,4단계에서 다이오드가 정방향이였고 5단계에서는 역방향이였다. 너의 데이터에 기반하여 위의 용어들이 어떤 의미를 가진다고 생각하는가? 다이오드를 우리가 어떻게 사용하면 좋을까?확장:1) 제너다이오드를 가지고 있다면, 너가 위에서 한것처럼 같은 연구를 수행해라. 기본 다이오드와 제너다이오드 사이에 어떤 차이점이 있는가?2) LED(light emitting diode)로 동일하게 연구를 수행해라. 기본다이오드와 제너다이오드 사이에 어떤 차이점이 있는가?? 배터리 전압: 1.561+1.408=2.97 1%의 오차를 가지고 있다.? 330옴짜리: 2%오차를 가지고 있다.? 다이오드의 어두운 밴드는 ?극에 연결해야지 정 바이어스방향이다.그림 3 Diode 1000ohm그림 4 Diode 330ohm그림 5 Z 1000그림 6 Z 330그림 7 LED 1000ohm그림 8 LED 330그림 9 Z 330 reverse bias그림 10 Z 1000 reverse bias다이오드와 LED에 역바이어스를 건 것은 뒤에서 서술하겠다.정바이어스(:정방향): 다이오드의 극과 전지의 극을 맞춰 연결한 것이다.역바이어스(:역방향): 다이오드의 극과 전지의 극을 거꾸로 연결한 것이다.? 다이오드와 LED에 역바이어스를 걸어주면 가변저항을 아무리 돌려도 0V가 나와서 실험하지 않았다. 이를 확장하여 생각하면 다이오드와 LED에 정바이어스를 걸어줘야지 전류가 흐르고 역바이어스를 걸어주면 전류가 흐르지 않는 것을 알수 있다. 특히 교류전원을 이용하는 회로에서 전류를 한 방향으로만 (+/-전압을 띄도록)흐르게 해주는 역할을 할 것이다. 하지만 역바이어스 전압을 엄청나게 증가시키면 어느 시점에서 갑자기 전류가 흐르게 된다. 이 시점을 항복 전압이라고 하는데 이유는 다양하다. 양자역학적 터널링 현상 혹은 제너 다이오드처럼 낮은 역 바이어스 전압에서 항복현상이 발생하기 때문이다.? 하지만 제너다이오드는 다르다. 다이오드의 한 종류이기는 하지만 역바이어스를 걸어주었을 때 전압값이 존재했다. 이를 확장하면 임계 역 바이어스에 도달되어 접합 항복(junction breakdown)이 일어난다고 할 수 있다. (이 실험에서는 역바이어스를 걸어주는데에 한계가 있어 직접 경험해보지는 못했다. 하지만 그래프의 추이를 보니 어느 순간 breakdown이 일어날것이라고 생각한다.)즉 급격한 전류 증가를 야기한다. 이때 전류의 부호는 ?가 된다. 이미 역바이어스를 취한 회로에서 전류가 커진다는 것은 전류의 절댓값이 커지는 것을 의미하기 때문이다. 특히 제너다이오드에 낮은 전압에서 항복현상이 발생하도록 만든 이유는 항복 현상이 일정한 전압을 만들어 주기 때문이다. 이런 현상 때문에 전압을 일정하게 유지할수 있는 기능을 갖추고 있다. 따라서 전압을 안정화시킬수 있다.

공학/기술| 2019.12.16| 5페이지| 2,000원| 조회(154)

반도체, 전자, 다이오드, 제너다이오드, 레포트, 실험, 전기, 일반물리, 일반물리실험, 공대

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