제너 다이오드 특성곡선 - jeneo daiodeu teugseong-gogseon

제너 다이오드는 주로 역 바이어스로 동작한다.조건. 우리는 전압 조절 및 전압 안정화를 위해 제너 다이오드를 사용합니다. 이 소자는 전압 레귤레이션을 위해 저비용 및 프릴 (no-frill) 방식을 제공한다. 이 유형의 다이오드의 중요한 매개 변수는 제너 브레이크 다운 전압입니다. 제너 브레이크 다운 전압은 다이오드가 역전 류를 차단하는 최소 역 바이어스 전압이며,이 값을 초과하면 역 바이어스 전류가 상당량 흐릅니다. 일단 역 전압이 제너 브레이크 다운 전압에 도달하면, 디바이스의 전압은 그 레벨에서 일정하게 유지됩니다. 따라서 우리는 전압 조절을 위해 제너 다이오드를 사용할 수 있습니다. 다이오드의 전압 대 전류 그래프를 특성이라고합니다. 아래에서 특성을 볼 수 있습니다.

우리는 다음 장비가 필요합니다.

• 제너 다이오드
• 밀리 암미터
• 전압계
• 가변 DC 전원
• 저항기

우리는 다음과 같이 회로를 연결해야합니다.위의 도표. 실험은 매우 간단합니다. 먼저, 역 바이어스 모드에서 커브를 플롯합니다. 이를 위해 역 바이어스 전압을 천천히 그리고 작은 단계로 증가시킵니다. 그렇게하는 동안 전류계 판독 값과 전압계 판독 값을 계속 기록하십시오. 여기에는 두 개의 전류계가 있습니다. 하나는 제너 다이오드와 직렬로 연결되어 있고 다른 하나는 3.3kΩ의 저항으로 직렬로 연결되어 있습니다. 첫 번째 것을 A라고합시다.1 두 번째 것은 A2. 당신이 이렇게 계속한다면, 역 바이어스 전압의 특정 값 후에, A의 전류 값1 갑자기 튀어 오를거야. 이 시점에서 전압계의 값을 기록하십시오. 전압계 판독 값은 제너 브레이크 전압입니다. 역 바이어스 전압을 계속 증가 시키십시오. 다이오드를 통과하는 전류는 일정하게 유지되는 반면 다이오드를 통과하는 전류는 계속 증가하는 것을 볼 수 있습니다. 역 바이어스 전압의 다른 값에서 전류계와 전압계 수치를 기록하십시오. 전류와 전압의 값을 도표화하십시오.

당신의 테이블은 하나 같이 보일 것입니다.위에 표시된. 표의 값을 채 웁니다. 그런 다음이 값에 해당하는 그래프를 그립니다. 제너 다이오드의 특성 곡선을 얻을 수 있습니다. 역방향 바이어스 모드에서 전류가 빠르게 증가하는 값을 메모하십시오. 이 값의 전압은 제너 브레이크 다운 전압입니다. 이 전압을 별도로 기록하십시오.

다른 제너 다이오드에는 다른 고장이 있습니다.전압. 우리는 디바이스 전체에 필요한 전압과 거의 같은 항복 전압을 가진 제너 다이오드를 선택해야한다. 이 실험을 통해 Zener 항복 전압을 간단하게 찾을 수 있습니다.

추천자료

소개글 [사회과학] 제너 다이오드 특성 및 전압조절기 실험에 대한 자료입니다.

본문내용 ◎ 실험 목적
제너 다이오드(Zener Diode)의 순방향 및 역방향 바이어스 특성을 고찰하며 제너 정전압작용을 이용한 전압 조정기로 응용해본다.
◎ 실험 원리
제너 다이오드 전압-전류 특성
제너 다이오드는 역방향 항복 영역에서도 동작하도록 설계되었다는 점에서 일반 정유 다이오드와는 다른 실리콘 pn접합소자이다. 주로 부하에 일정한 전압을 공급하기 위한 정전압 회로에 사용한다.

제너 다이오드는 주로 항복 영역에 동작하도록 설계되었지만, 만일 제너 다이오드가 순방향으로 바이어스 되면 정류 다이오드와 동일한 동작을 한다.
정 의 : 위의 그림과 같이 양극(A)에는 양(+)의 극성을, 음극(K)에는 음(-)의 극성을 가지도록 전압 을 인가하는 것을 순방향 바이어스라 한다.
작동원리 : 일반 정류 다이오드의 특성과 동일하게 되어 회로 중에 순방향 전류(IF)가 흐르게 되며 제너다이오드 양단에는 순방향 전압(VF)이 약 0.7정도 나타난다.

하고 싶은 말 열심히 작성하고 좋은 평을 받은 리포트 입니다. 감사합니다.

#항복# 다이오드# 역방향# 전류# 특성

다이오우드의 기본특성

아래 그림이 일반적인 다이오우드의 특성곡선이다. 가로축이 다이오우드 양단에 인가하는 전압이고 세로축이 허용전류이다. 허용전류라는 것은 실제로 그러한 전류를 무조건 흘려준다는 뜻이 아니고...음...일단 아래그림을 보고 나서 이야기하자.

순방향 특성

(+)방향은 순방향전압이고, (-)방향은 역방향전압이다. 순방향으로는 약간의 전압만 걸면 금방 허용전류가 급격하게 커진다. 즉, 다이오우드 스위치가 on 상태가 된다.

일단 on 상태가 되면, 양단에 인가하는 전압을 더 올려도 실제로 다이오우드 양단에 걸리는 전압은 큰 차이가 없게 된다. 그래서 실제로 더이상 올라가지 않는다. 대신 직렬로 연결된 다른 소자에 걸리는 전압이 올라간다.

다시말하면 '순방향 전압강하' VF 값이 거의 일정해진다. 이 값은 다이오우드에 따라 보통 0.2에서 0.7V 정도인데, 각 제조사에서 내놓는 데이터시트에 나와있다. 저항이나 콘덴서와는 달리, 반도체 다이오우드부터는 데이터시트를 직접 봐야하는데, 다음 강좌에서는 다이오우드의 데이터시트를 간단하게 살펴보겠다.

허용전류라는 것은, 양단에 그 전압을 걸면 다이오우드에 무조건 그 전류가 흐른다는 것이 아니고, 그 정도의 전류까지 '흐를 수 있다'는 것이다. 실제 회로에서는 허용전류 값까지 흐르게 만드는 경우는 없다.

전류가 많이 흐르면, 반도체 다이오우드는 내부저항 때문에 열이 난다. 열이 많이나면? 타버린다. 특히 반도체 소자들은 열에 약하다. 회로를 설계할 때 특히 주의해야한다. 잘 돌아가다가 문제가 발생한 회로에서 제일 먼저 해보는 것이, 반도체 소자들 중에 뜨거운 것이 없는가 살펴보는 이유도 열에 약하기 때문이다.

때문에, 다이오우드를 이용하는 회로에서는 반드시 어느 정도로 전류를 제한할 것인가를 결정하고, 그에 따라 전류제한용 저항을 넣어주어야 한다. 그 계산의 기준이 되는 값이 데이터시트에 나와 있는데, 이것도 다음강좌에서 살펴보자.

역방향 특성

다이오우드의 역방향 특성이란, 얼마나 전류를 잘 차단해주는가 하는 것이 되겠다. 역방향에서도 누설되어 흐르는 전류가 아주 약간은 있기 때문이다. 하지만, 여기선 그정도 세밀한 것에 대해서는 그냥 지나치자.

중요한 것은, 역방향으로 다이오우드 양단의 전압을 자꾸 높여보면, 언젠가 한계에 이르게 된다는 것이다. 즉, 전류를 더이상 차단하지 못하고 막아둔 둑이 터지듯이 역방향 전류가 급격하게 증가하게 되는 것이다. 이러한 현상을 제너현상(Zener breakdown)이라고 하는데, 이 때의 전압을 제너전압 또는 항복전압(breakdown voltage)이라고 한다. 주로, VZ 로 쓴다.

이 항복전압 VZ 값이 큰 다이오우드를 쓰는 것이 실수로 높은 역방향 전압이 걸리는 경우를 대비하는 방법이 될 수 있겠다. +5V 전원으로 작동하는 회로라면 당연히 항복전압이 최소한 5V 보다는 커야되겠지? 소전류용 전자회로(보통의 전자회로를 말한다)에서 보통 사용하는 다이오우드는 항복전압이 수 십 V 는 되는 것들이므로, 크게 걱정할 필요는 없겠다. 이 값도 데이터시트에 물론 적혀있다.

제너다이오우드

그런데 재미있는 것은, 순방향 전압 VF값의 변동보다 역방향 항복전압 VZ의 변동이 훨씬 적다는 것이다. 다시말하면, VZ값은 거의 일정하게 유지된다는 거다.

회로를 만들다보면, 일정한 직류전압이 필요한 경우가 많다. 특히나, 주변 회로나 소자의 전류나 전압상태와 무관하게 항상 일정한 기준전압이 있어야 할 경우...

사람들은, 다이오우드의 제너현상을 좀 더 낮은 전압에서 일어나게 하면 좋은 정전압 공급소자로 쓸 수 있겠다는 생각을 하게 되었고...그래서 만들어진 것이 바로 '제너다이오우드'이다.

보통 제너항복이 역방향 수십 V 이상에서 일어나지만, 제너다이오우드의 경우, 훨씬 낮은 역전압에서 항복현상이 일어난다. (물론, 사람들이 그렇게 만든 거다.) 즉, +5V 전원으로 동작하는 회로에서는 +1.2V나 +2.4V 등 훨씬 낮은 전압에서 항복이 일어나는 제너다이오우드를 쓰게 된다.

역전압을 걸었을 때 나타나는 제너현상을 이용하기 때문에, 이 소자는 항상 역방향으로 연결해서 사용한다. 아래 그림을 참고. 요즘은 기술이 발달해서, 매우 안정된 정전압을 공급해주는 제너다이오우드가 많이 나와있다. 전자회로를 만지는 사람이면, 언제고 한 번 써 볼 일이 반드시 생길 것이다.