실험1결과보고서. 접합 다이오드의 특성 등록 실험1결과보고서. 접합 다이오드의 특성실험1결과보고서. 접합 다이오드의 특성전자회로 설계 및 실험`실험 1. 접합 다이오드의 특성`결과보고서1. 실험 목적1) 순방향 바이어스와 역방향 바이어스가 접합 다이오드의 전류에 미치는 영향을 측정한다.2) 접합 다이오드의 전압-전류 특성을 실험적으로 측정하고 이를 그래프로 도시한다.3) 저항계로 접합 다이오드를 시험한다.2. 시뮬레이션 예상값 과정 2 과정 4 과정VAKID다이오드 저항20.7V8.160mA85.78Ω3,42.74V6.546nA419MΩ5순방향-역방향171.9MΩ 표 4-1 다이오드 측정값 표 4-2 전압 전류 특성VAK(V)ID(mA)VAK(V)ID(mA)04.53E-2004.53E-200.12.91E-05-5-7.102.E-060.20.000233...전자회로 설계 및 실험`실험 1. 접합 다이오드의 특성`결과보고서1. 실험 목적1) 순방향 바이어스와 역방향 바이어스가 접합 다이오드의 전류에 미치는 영향을 측정한다.2) 접합 다이오드의 전압-전류 특성을 실험적으로 측정하고 이를 그래프로 도시한다.3) 저항계로 접합 다이오드를 시험한다.2. 시뮬레이션 예상값 과정 2 과정 4 과정VAKID다이오드 저항20.7V8.160mA85.78Ω3,42.74V6.546nA419MΩ5순방향-역방향171.9MΩ 표 4-1 다이오드 측정값 표 4-2 전압 전류 특성VAK(V)ID(mA)VAK(V)ID(mA)04.53E-2004.53E-200.12.91E-05-5-7.102.E-060.20.0002334-10-7.847.E-060.30.0017213-15-8.334.E-060.40.013444-20-8.702.E-060.50.11624-25-9.001.E-060.61.2001051-30-9.254.E-060.78.1521254-35-4.783.E-030.833.15229-40-7.320.E+033. 실험 결과 표 1-2 다이오드 측정값VAK(V)ID(mA)VAK(V)ID(mA)00.2800.280.10.27-50.280.20.27-100.290.30.28-150.290.40.29-200.30.50.36-250.30.60.99-300.310.76.02-35- 0.833.46-40 - 표 1-1 다이오드 측정값과정VAKID다이오드 저항20.7V6.006mA116.7Ω3,42.2V0.029mA7.586KΩ5순방향610.3Ω역방향측정불가4. 결과 분석과정 2 순방향으로 연결했을 때의 다이오드에 흐르는 전류는 6.006mA가 측정되었다. 이는 시뮬레이션 결과인 8.160mA와 비교하였을 때 26.39%의 오차를 가지는 값으로 시뮬레이션보다 낮게 측정되었다. 다이오드 저항은 VAK를 ID로 나누어 구했으므로 ID값이 다르기에 저항값 역시 다르게 측정되었다. 다이오드 양단에 같은 전압이 걸렸을 때 시뮬레이션 값에 비해 전류가 낮게 측정된 이유 중 하나는 전선과 같은 실험소자의 저항이 있다. 시뮬레이션에선 이상적인 와이어를 통해 각 소자를 연결하였고, 실제 측정값과 오차가 있을 수 밖에 없다. 물론 이는 일반적으로 큰 차이를 나타내지않지만 순방향에서의 다이오드의 저항값이 낮기에 회로의 저항이 큰 영향을 끼쳤다고 추측된다.과정 4. 역방향에서 다이오드의 양단의 전압은 2.2V가 측정되었고, 이는 시뮬레이션값 2.74V보다 더 낮은 값이다. 여기서 주목해야할 점은, 시뮬레이션에서는 VAA가 2.74V일때 VAK가 2.74V였다는 점이다. 만약 다이오드가 이상적이라면 역방향에서 단락된 것과 같이 작동하며 때문에 전체 회로에 가해준 VAA와 같은 값이 다이오드 양단에서 측정되어야하기 때문이며, 실제 실험에서 순방향의 VAK가 0.7V가 측정되도록 하는 VAA가 2.2V였기에 실험에서 2.2V가 측정되는 것은 당연한 결과이다. 측정 전압과 측정 전류로부터 계산적으로 구해지는 저항값은 7.586KΩ이다. 이는 무한대의 값이 아닐뿐더러 시뮬레이션 결과값보다도 낮다. 다른 VAK값에서 측정된 시뮬레이션 결과와의 오차율은 큰 의미가 없기에 순방향의 저항과 비교해보면 순방향의 저항보다 약 65배 높은 값이며, 상대적으로 '매우 큰' 저항을 가진다고 해석할 수 있다.과정 5. 역방향의 저항은 너무 높아 사용한 멀티미터로는 측정할 수 없었고, 순방향의 저항은 610.3Ω이 측정되었다. 이는 과정2에서 구해진 값, 116.7Ω과는 큰 차이가 있었는데 측정 방식에 대한 오차 때문이다. 다이오드는 양단에 걸리는 저항에 따라 서로 다른 저항값을 가지기 때문에 생겨난 차이로, 양단의 전압을 달리하여 전압/전류 = 저항을 시뮬레이션을 한 결과는 다음과 같다. 다이오드 양단의 전압의 변화에 따른 저항(=전압/전류)의 그래프 다이오드 양단의 전압, 다시말해 멀티미터의 저항 측정용 내부전압이 얼마인지에 따라 서로 다른 저항값이 나온다. 실제로 멀티미터의 측정 저항범위를 할때마다 서로 다른 저항값이 측정되었다. 이는 측정범위에 따라 멀티미터가 서로 다른 전압을 다이오드 양단에 가하기 때문이며, 이 값은 변동하므로 측정된 저항의 절대적인 크기에는 큰 의미가 없다. 중요한 점은 너무 높아서 측정불가인 역방향의 저항값과 비교했을 때 상대적으로 낮은 저항이 나타난다는 점이 중요하며, 이는 실험을 통해서도 확인되었다.과정 6 순방향 연결에서 전압이 턴-온 전압 밑일 때의 경우 시뮬레이션 값과 측정값의 오차가 크게 나타난다. 이는 시뮬레이션이 다이오드가 온전하다고 가정하였기 때문인데, 양단에 높은 전압이 걸렸을 때와 비교하였을 때 상대적으로 0에 가깝게 나온다는 점이 중요하다. 때문에 각각의 값이 아닌 그래프를 통한 경향성을 비교해보면 다음과 같다. 실선으로 그려진 시뮬레이션값의 그래프를 따라, 점으로 표현된 실험값이 나타남을 알 수 있다. 그래프를 통해 경향성을 확인해보면, 일정전압까지는 둘 다 상대적으로 '매우 낮은' 전류가 흐르다 턴-온 전압이 지나며 급격히 전류가 상승하는 것을 확인해볼 수 있었다.과정 7 역방향 연결에 대한 시뮬레이션 결과를 보면 전압의 변화와 관계없이 전류가 매우 낮게 나타나다가 전압이 -35V 보다 크게 흐를때 전류가 급격히 흐르기 시작하는 점을
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