다이오드 특성_및_곡선

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다이오드 특성_및_곡선에 대한 보고서 자료입니다.

목차

<목차>
목적-다이오드의 양호 혹은 불량 판정 시험을 한다. 전류-전압 특성 곡선을 측정하고, 그 특성곡선을 사용해서 다이오드의 모델링 회로를 그린다.

1. 다이오드란? 무엇인가?
2. 다이오드의 양호/불량 시험
3. 다이오드 종류 및 특성
- 제너 다이오드
- Schottky Diode
- 발광 다이오드 (LED : Light Emitting Diode)
- 광다이오드 (Photo Diode)
- Laser 다이오드 (Laser Diodes)
- 정전류 다이오드(Current Regulator Diode)
- PIN 다이오드 (PIN Diode)
- 터널 다이오드 (Tunnel Diode : Esaki Diode)
4. 다이오드 특성 곡선
- DC측정법에 의한 특성곡선 추출
- AC측정법에 의한 특성곡선 추출
5. Si 와 Ge 다이오드 특성
- 실리콘 다이오드
- 게르마늄 다이오드
6. 다이오드 브리지
- 대전력 다이오드브리지
- 다이오드 브리지
<첨부> 다이오드에 관한 간단한 문제&풀이

본문내용

는 저항 R2를 보호하는 기능을 하는 것이 저항R1이다.
■5. Si 와 Ge 다이오드
※ 실리콘 다이오드
마이크로파다이오드, 접합다이오드, 가변용량다이오드 등이 있다. 게르마늄다이오드에 비하여 역방향의 저항성이 강하고 더 높은 온도에서 사용할 수 있으며, 고역내압(高逆耐壓)인 것을 얻기가 쉬운 것 등의 특징이 있다. 그러나 낮은 전압 레벨에서의 정류 효율은 떨어진다. 또 접합 다이오드 중 고속 스위칭 다이오드 ·정전압(定電壓) 다이오드는 게르마늄으로는 특성이 좋은 것을 만들어낼 수 없으며 모두 실리콘을 사용한다.
※ 게르마늄 다이오드
게르마늄을 소재로 사용한 반도체 다이오드로 전자관을 대신하는 각종 반도체 소자 출현의 실마리가 되었고, 특히 트랜지스터의 발명에 직접 기여하였다. 용도 및 성능에 따라 점 접촉 다이오드, 접합 다이오드등 여러가지가 있다.
무선수신기의 검파기를 비롯하여 게이트 회로 소자 ·정류기에 쓰인다. 1941년 독일의 지멘스사(社)에 의하여 개발된 후 제2차 세계대전 이래 반도체 기술의 발달과 더불어 초고주파 검파기 등에 응용되고, 전자관을 대신하는 각종 반도체 소자 출현의 실마리를 열었는데, 특히 트랜지스터 ·터널(에사키)다이오드의 발명에 직접 기여하였다. 용도 및 성능에 따라 점접촉 다이오드, 접합 다이오드, 가변용량 다이오드, 더블베이스 다이오드, 4층(pnpn) 다이오드, 터널다이오드 등이 있다. 그 중에서 점접촉 다이오드가 가장 잘 알려져 있는데, 이 다이오드의 결점인 순방향저항이 높고 기계적으로 약한 점을 개량한 것으로 골드본드 다이오드 및 실버본드 다이오드가 있다. 그러나 1960년대부터는 특성이 더 좋은 실리콘 다이오드에 의해 대체되었다.
■6. 다이오드 브리지
[즉, 교류로부터 직류를 얻어내는 회로]
교류전압을 직류전압으로 바꾸기 위해 정류용 다이오드를 사용한다. 하나의 다이오드에서는 반파정류(플러스와 마이너스가 교대로 변화하는 전압의 플러스측 또는 마이너스측 중에서 어느 한쪽만 사용한다)밖에 할 수 없지만, 다이오드를 4개 조합하면 전파정류를 할 수 있다. 4개를 조합한 것이 다이오드 브리지(diode bridge)이다.
[그림 1]
[그림1]은 다이오드 브리지의 예이다.
밑에 있는 [그림2]는 대전력용 다이오드 브리지이다. 전류용량은 15A까지 흘릴 수 있다. 또, 역전압 내압도 400V이다.
중심에 나사를 통과시키는 구멍이 뚫어져 있으며, 이 정도의 전류용량이라면 방열을 하기 위해 금속판에 나사로 고정할 필요가 있다. 크기는 1변이 26mm, 모듈 부분의 높이가 10mm이다.
[그림 2]
[그림1 첨부]
간단한 문제
1)실험실에서 사용하는 전자장치는 모두 전원선이 3선으로 되어 있다. 이렇게 3선을 사용하는 이유를 구체적으로 설명하라.
-2선은 전원선이고 나머지 한선은 보통 초록색으로 접지선이다. 실험실에서의 전자장치는 일반적으로 높은 전압을 씀으로, 누전시 인체로 흐르는 전류를 줄이기 위해 접지를 한다. 그리고 전자장치에 흐르는 미세한 전파들을 제거키 위함이다.
2)접지선은 전기장치의 안정적인 사용을 위해서도 꼭 필요하다고 해설에 나와 있는데 그 이유를 설명하라.
-누전시 인체로 전류가 흐르는 것을 막기 위함인데 누전시, 사람몸보다 저항이 낮은 접지선 쪽으로 전류가 많이 흘러 인체에는 그만큼 적은 전류가 흐르게 된다.
3)전자장치의 성능을 나타내는 자료집을 보면 규격이 나와 있다. 이 중 전자파에 대한 규격은 무엇인지 적고 그것에 대해 설명하라.
-휴대폰과 같은 경우 (SAR)이 있다.SAR(Specific Absorption Rate)이란 휴대전화로 통화를 할때 단위 시간동안 인체에 흡수되는 전자파의 양을 말하며 단위는 w/Kg 입니다. 여기서 w는 와트를 말하는데 휴대폰을 귀에 대고 사용할 때 머리 1K당 1초에 흡수되는 전력의 양을 뜻한다. 법정 허용치가 미국 1.6w/kg, 유럽 20w/kg으로 일본과 우리는 미국과 동일하다. 측정 절차의 비규격화로 논란이 있었는데, 2005년 2월 18일 국제 규격이 공포 되었다. 작년 9월 1일부터 정보통신부가 각 업체들에게 사용자들이 쉽게 휴대폰 전자파 흡수율을 확인할 수 있도록 하라고 권고하고 있다. 이에 따라 휴대폰 사용자들은 자신이 쓰고 있는 휴대폰의 전자파 흡수율을 쉽게 확인할 수 있게 되었는데 전자파 흡수율은 각 자신의 휴대폰을 제조사에 들어가 전자파 흡수율을 확인 할 수 있다. 그 외에도 EMS(전자파 민감성)등이 있다.
4)특정한 주파수만을 선택할 수 있는 회로 구성은 어떻게 만들 수 있는지를
LPF와 HPF 개념으로 설명해 보라.
먼저 LOW PASS FILTER에 대해 간단히 말해 보겠습니다. LPF는 간단히 말해서 정해진 주파수 보다 낮은 주파수는 통과 시키고 높은 주파수는 제한하는 겁니다. 간단하게 저항과 캐패시터만으로 만들 수 있는데 아래와 같습니다.
이 그림에서 A와 B사이의 전압을 보면 계산식으로 (1/jwC1)/(R1+(1/jwC1))를 정리하면
1/(R1jwC1+1)이 됩니다.
보면 아시겠지만 분모 값이 커지면 0에 가까워집니다. 그런대 저항과 캐패시터는 이미 정해져 있는 상태이고 w만이 주파수 성분을 가지고 바뀌게 됩니다. 여기서 주파수 성분이 커지면 분모가 커져서 0에 가까워지고 주파수 성분이 낮으면 1에 가까워지는 것을 확인하실 수 있습니다. 이것이 LPF입니다.
HIGH PASS FILTER는 반대로 생각하시면 됩니다. 낮은 주파수는 재한하고 높은 주파수를 통과 시키는 것입니다. 이것도 회로를 보면 아래와 같습니다.
저항과 캐패시터의 위치만 바뀌었죠. 그런대 아까처럼 공식으로 만들어 보면
1/(1+(1/R1jwC1))이 됩니다. 여기서 보시면 주파수 성분이 낮으면 분모가 커져서 값이 0에 가까워지는걸 아실 수 있을 겁니다. 반대로 주파수가 커지면 분모는 작아지고 1에 가까워지죠. 결국 낮은 주파수는 재한하고 높은 주파수는 통과시키는 거죠..
이 LPF와 HPF회로를 직렬로 연결하면 밴드 패스 필터가 되는 겁니다. 정해진 주파수 대역을 기준으로 LPF 회로와 HPF 회로를 만들어 연결하면 정해진 주파수만 통과 시키는 거지요.

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