[전자회로 실습] 전자아이스파이스 PN접합

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[전자회로 실습] 전자아이스파이스 PN접합에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

1.과제명: PN접합
2.이론: PN Diode 순방향과 역방향의 특성
P형과 N형 반도체가 서로 맞닿아 있는 부분을 PN접합 이라하고, PN접합으로 이루어진 소자를 PN접합 diode라 한다.
3.실험
실험① 그림 3-3의 회로에서 저항 R1의 값을 10～1000Ω의 범위로 변화시키면서
정 특성의 순방향 특성을 측정하시오.
저항이 1Ω 일 때
저항이 10Ω 일 때
저항이 100Ω 일 때
저항이 500Ω 일 때
저항이 1000Ω 일 때
저항값을 1Ω 부터 1000Ω까지 다양한 값을 대입해 시뮬레이션과 scope그래프의 모양을 비교해 봤다. 그래프가 두 개인 것은 하나는 저항1Ω과 y축 범위를 똑같이 설정 해주고 기울기를 비교한 것이고 나머지 하나는 y값이 다름으로 기울기가 모두 같다는 것을 알 수 있다. 그래프를 보면 저항값이 커질수록 전류의 값이 작아지는 것을 알수 있다.
실험② 그림 3-3의 회로의 시뮬레이션 조건을 조정해서 역방향 특성을 측정하시오.
IN4001의 역방향 breakdown 전압이 얼마인지 측정하시오.
시뮬레이션 조건을 조정해서 breakdown전압을 측정 한 그래프이다.
(범위는 start는 -80 end 0의 값을 대입하였다.)
breakdown전압은 pn접합에 가하는 역방향 전압의 크기가 어느 한계를 넘게 되면 전자 사태를 일으켜 전류가 흐르게 되는 전압을 말한다.
따라서 위 그래프에서는 IN4001의 역방향 breakdown 전압이
67V 정도 되는 것을 그래프를 통해 알수 있다.
실험③ 그림 3-12, 그림 13와 같이 회로도를 작성하여 각 노드의 전압, 전류값을 측정하고 계산값과 비교하시오. 단, V1(DC)=10V, R1=1K이다
3-12
계산 값: 다이오드의 전압강하는 보통 0.7V이기 때문에 각 다이오드 D1과 D2에는
10V-0.7V=9.3V의 전압이 걸린다. 1번 노드의 전압값은 10V이다. 1번 노드의 전류값은 10V/1K=10mA이고, 2번 노드의 전류값은 9.3V/1K=9.3mA인데 전류의 방향이 두 갈래로 나눠지므로 각각 4.65mA가 흐른다.
3-13
계산값: 위에서와 마찬가지로 다이오드의 전압강하는 0.7V이므로 1번노드의 전압값은 10V이다. 다이오드 D1에서 10V-0.7V=9.3V이다. D2는 9.3V-0.7V=8.6V이다.
1번 노드의 전류값은 10V/1K=10mA이고 2번 노드는 9.3V/1K=9.3mA이다
3번 노드의 전류값은 8.6V/1K=8.6mA이다.
④ ①항과 ②항을 임의의 정류용 다이오드(5A 이하)를 선택하여 측정하시오.
저항 값 10Ω
200V 1A diode 400V 1A diode
600V 1A diode 200V 3A diode
400V 3A diode 600V 3A diode
200V 5A diode 400V 5A diode
600V 5A diode
저항 값 100Ω
200V 1A diode 400V 1A diode
600V 1A diode 200V 3A diode
400V 3A diode 600V 3A diode
200V 5A diode 400V 5A diode
600V 5A diode
저항 값 500Ω
200V 1A diode 400V 1A diode
600V 1A diode 200V 3A diode
400V 3A diode 600V 3A diode
200V 5A diode 400V 5A diode
600V 5A diode
저항 값 1000Ω
200V 1A diode 400V 1A diode
600V 1A diode 200V 3A diode
400V 3A diode 600V 3A diode
200V 5A diode 400V 5A diode
600V 5A diode
저항값을 10,100,500,1000옴에 각각의 다이오드를 대입해 그래프를 그려보았는데
저항값이 커지면 커질수록 y축기울기가 완만해지는 것을 알수 있었다. 즉 암페어의 값이
줄어드는 것을 알수 있었다.
실험 4-2
저항 값 10Ω
200V 1A diode 200V 3A diode
breakdown 전압 266V breakdown 전압 266V
200V 3A diode 200V 3A diode
breakdown 전압 266V breakdown 전압 266V
저항 값 100Ω
200V 1A diode 200V 3A diode
breakdown 전압 266V breakdown 전압 266V
저항 값 500Ω
200V 1A diode 200V 3A diode
breakdown 전압 266V breakdown 전압 266V
저항 값 1000Ω
200V 1A diode 200V 3A diode
breakdown 전압 266V breakdown 전압 266V
다이오드와 저항값을 다르게 하여 breakdown 전압을 구해봤다. 전압이 일정할 때 저항값이 커지면 전류값은 작아지는 것을 확인할수 있었다.
실험⑥ ①항에서 측정된 순방향 특성 중에서 turn-on이 되는 전압을 구하시오
저항 10Ω
그래프에서 전압은 0.52V에서 turn on 되는 것을 알수 있다.
저항 100Ω
저항 500Ω
저항 1000Ω
저항만 다르게 준 후 순

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PN접합,   전자아이스파이스 PN접합,   PN Diode 순방향과 역방향의 특성