21장 능동 다이오드 회로 실험

목차

1. 실험 목적
2. 실험원리
3. 실험 부품
4. 실험방법
5. 실험 개요
6. 실험 데이터
7. 결과분석 및 결론

본문내용

21.1 실험 목적
- 본 실험은 연산증폭기를 이용한 반파정류, 전파정류회로 및 피크값 검출회로들의 동작원리를 이해하고 이를 실험적으로 확인한다.

21.2 실험원리
- 능동 다이오드 회로
(1) 포화 능동 반파정류회로
그림 21-1의 회로에서 비반전 입력단자에 인가되는 이 양의 값을 가질 때, 연산증폭기의 출력은 양의 값을 가지기 때문에 다이오드 D가 도통상태가 된다. 이때 연산증폭기의 구성은 전압 플로어가 되므로 다이오드 양단전압을 무시하면 입력전압과 거의 같은 전압이 출력단에 나타난다. 또한 이 음의 값을 가질 때 연산증폭기의 출력은 음의 값을 가지기 때문에 다이오드 D는 차단상태가 된다. 따라서 부하저항 R은 연산증폭기로부터 분리되어 출력전압 은 0이 된다.

한편, 1장에서 학습한 반파정류회로에서는 다이오드를 도통시키기 위해 입력전압이 0.7V보다는 크다는 가정하에 반파정류회로를 구성하였다. 만일 입력전압의 진폭이 0.7V보다 작다면 다이오드가 언제나 차단상태에 있기 때문에 정류작용은 일어나지 않는다. 그러나 그림 21-1의 반파정류회로는 입력전압 의 진폭이 0.7V 이하라 하더라도 반파정류작용이 가능하다. 그 이유는 연산증폭기의 개방루프 이득이 매우 크기 때문에, 예를 들어 100,000이라 하면 다이오드를 도통상태로 만들기 위한 입력전압 의 크기는 ㎶이면 충분하다. 따라서 7㎶의 진폭을 가지는 입력전압에 대하여 반파정류작용이 가능하며, 이때 연산증폭기는 포화상태로 유지하므로 그림 21-1의 회로를 포화 능동 반파정류회로라 부른다.
(2) 비포화 능동 반파정류회로
그림 21-1의 회로와는 달리 연산증폭기를 포화시키지 않으면서 반파정류작용을 할 수 있는 회로를 그림 21-2에 도시하였으며 이 회로의 동작원리를 살펴보면 다음과 같다. 먼저 일 경우 연산증폭기의 반전입력은 양의 값을가지므로 연산증폭기의 출력은 음의 값이 되어, 다이오드 에는 역방향 바이어스가 걸리고, 다이오드 는 순방향 바이어스가 걸리게 된다. 따라서 이 회로는 반전증폭기와 같은 동작을 하기 때문에 출력 전압 은 이 된다.

참고 자료

없음