[전자회로 실험보고서] 예비보고서 - 접합 다이오드, 다이오드 리미터와 클램퍼

소개글

전자 회로의 대표적 비선형 소자인 다이오드는 소자 특유의 방향성을 포함한 특징 때문에 특별한 목적을 갖는 회로의 구성에 자주 사용된다. 이러한 특정 목적대로 회로를 구성하고 동작시키기 위해서는 다이오드의 특징과 동작 원리에 대해 이해하여야한다. 이번 실험에서 다이오드의 기본적인 이해와 정류 기능을 이용한 리미터와 클램퍼 회로를 구성해 본다.

목차

- 결과보고서
1. 도입
2. 이론
3. 실험결과
4. 검토사항
5. 결론
6. 참고서적

- 예비보고서
1. 회로 설계도 및 파형
2. 결과분석
※ 참고문헌

본문내용

1) 접합 다이오드는 어떤 조건하에서 작동되는지 측정에서 얻어진 결과를 이용하여 설명하여라.
- 다이오드는 기본적으로 정류 작용을 하기 때문에, 순방향으로 전압을 인가했을 때만 전류를 흘리는 동작(도통)을 한다. 하지만 이때, 다이오드의 접합 특성으로 인해 문턱전압이 존재하기 때문에 정상적으로 전류가 흐르기 위해서는 이 문턱전압 이상의 전압을 인가해야 한다. 바이어스전압 인가 실험에서 이 값은 약0.6V로 측정 되었으며, 전압-전류 특성 실험에서 0~0.6V의 전압을 인가해 주는 동안 흐르는 전류는 1mA 이하로 거의 전류가 흐르지 않는다고 볼 수 있다.

2) 다이오드 역방향 특성곡선에서 역방향 전류의 큰 변화가 있었는지 측정에서 얻어진 결과를 이용하여 설명하라
- 이번 실험에서 얻어낸 다이오드 특성곡선은 0.01uA이하의 값들이 계속 측정되었기 때문에, 0.01uA로 근사하여 일정한 값으로 처리했다. 때문에 실제 측정 결과에서도 역방향 전류는 입력 전압에 따라서 큰 차이가 없다고 할 수 있다. 이는 역방향 전압이 인가되었을 때 다이오드는 매우 큰 저항값을 갖는 소자로 동작을 하기 때문이다. (이상적인 다이오드는 open cirtuit으로 동작)

3) 눈사태 항복(avalanche breakdown) 현상이 발생하는 이유와 그것으로 인한 결과에 대해서 설명하여라.
- 눈사태 항복은 원자의 공유결합을 파괴시킬 만큼 충분한 속력을 얻은 전자가 원자에 충돌함으로써 전류가 증가하는 현상이다. 다이오드에 전압을 걸어주면, 반도체 내부의 잉여전자들의 움직일 때 다른 분자들과 부딪히게 된다. 이때 역전압이 매우 강하게 걸리면, 전자의 에거지가 메우 높아져 속도가 증가하게 된다. 이 움직이는 속도가 매우 빨라져 원자의 공유결합을 파괴할 정도의 에너지에 도달하면 잉여전자(P형 반도체의 경우 정공) 이외의 추가적인 전자(정공)이 추가적으로 생긴다.

참고 자료

대학전자회로 실험 / 이승훈 교수님 외 3명 / 淸文閣
Microelectronic Circuits 5th Edition / Sedra, Smith / Oxford