Diodes(예비,결과)

소개글

전자물리실험레포트 Diodes
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목차

1. Introduction
2. Theory
3. Experiment
4. Reference

1. Half Wave Rectifier
2. AC to DC converter (half wave rectifier with filter)

본문내용

1. Introduction
다이오드의 특성을 이해하고 반파 정류파를 만들어 본다.
다이오드에 의해 정류되어 나오는 파의 DC성분과 AC성분을 측정하여 보고 이를 이용하여 Filer를 만들어 본다.

2. Theory
Diode
다이오드는 p형 반도체와 n형 반도체를 접합시켜 한방향으로만 전류가 흐르게 하는 소자이다. 위의 그래프 중 왼쪽 그래프는 이상적인 다이오드에 대해 전압과 전류 그래프이고 오른쪽은 실제 다이오드의 그래프이다. 실제로는 0.6V가 지난뒤에 전류가 흐르게 된다.

Rectifier diodes (large current)
DiodeMaximumCurrentMaximumReverseVoltage1N40011A50V1N40021A100V1N40071A1000V1N54013A100V1N54083A1000V
Half-wave Rectifier
교류를 직류로 변화시킬 때 다이오드를 사용하는 데 이를 정류기라 하며, 그 과정을 정류라고 한다. 다음은 Half-wave Rectifier에 입력되는 파와 출력되는 파의 파형을 나타냈다.

이때 반파정류된 파형의 평균값은 다음과 같다.

Half-wave Rectifier with Filter
아래 그림은 Half-wave Rectifier에 Filter를 장착하여 회로를 구상하여 신호를 입력하고 출력되는 모습을 나타낸 그림이다.

Ripple
아래 그림과 같은 현상을 ripple이라고 한다. 이는 축전기의 충전과 방전되는 현상에 의해 파형이 변화되어 나타나는 현상이다.

RC filter에서 ripple voltage의 rms 값은
로 주어지며
DC output level은
로 주어진다.

교류전압에서 직류전압을 얻는 과정

3. Experiment
1) Half Wave Rectifier
1) Fig.1과 같이 회로를 구성한다.
2-1) Vin으로 COMMON에 대칭되는 1kHz 10 sin파를 공급한다. (i.e. no DC offset)
2-2) Vout 진폭의 peak를 측정한다.
2-3) Vout에서 손실이 없다면 Vout이 어떻게 측정될까?
2-4) DVM으로 Vout을 측정한다. 오실로스코프와 DVM이 일치하는가?
3) 진동수를 변화시켜 Vout의 파형을 관찰한다. 관찰되는 것에 대해 설명할 수 있겠는가?
4) 회로에 대해 이해할 수 있을 때까지 DC일 때와 DC offset일 때에 다른 파형을 공급해본다.
5) IN4448과 IN4007로 대체하여 2)와 3)을 반복한다.

참고 자료

The Art of Electronics
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electronic/rectifiers.html#c3