실험2결과보고서. 다이오드 동작-대신호소신호 동작 업로드 - 양식

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실험2결과보고서. 다이오드 동작-대신호소신호 동작 업로드

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실험2결과보고서. 다이오드 동작-대신호소신호 동작

실험2결과보고서. 다이오드 동작-대신호소신호 동작

전자회로 설계 및 실험

`실험 2. 다이오드 동작-대신호/소신호 동작`

결과보고서

1.실험목적

다이오드 회로에서 소신호 동작에 대해 공부한다.

다이오드 소자의 특성 곡선을 측정 및 계산하고, 실제 소신호 전달함수를 측정하여 비교한다.

입력 신호에 따른 소신호 동작 실험을 통해 제3다이오드 모델을 사용한 해석과 비교한다.

2.모의실험(PSipce Simulation)

3. 실험결과

3-1 다이오드 회로 특성곡선 측정

(1) 회로도

(2) 표

(2)-1. Pspice 예상값

VIN

VOUT

(VA+VB)/2

AV

100mV

8.547uV

300mV

484.3uV

200mV

2.3710^-3

500mV

17.26mV

400mV

83.8710^-3

700mV

118.4mV

600mV

505.710^-3

900mV

275.1mV

800mV

783.510^-3

1100mV

449.9mV

10...

전자회로 설계 및 실험

`실험 2. 다이오드 동작-대신호/소신호 동작`

결과보고서

1.실험목적

다이오드 회로에서 소신호 동작에 대해 공부한다.

다이오드 소자의 특성 곡선을 측정 및 계산하고, 실제 소신호 전달함수를 측정하여 비교한다.

입력 신호에 따른 소신호 동작 실험을 통해 제3다이오드 모델을 사용한 해석과 비교한다.

2.모의실험(PSipce Simulation)

3. 실험결과

3-1 다이오드 회로 특성곡선 측정

(1) 회로도

(2) 표

(2)-1. Pspice 예상값

VIN

VOUT

(VA+VB)/2

AV

100mV

8.547uV

300mV

484.3uV

200mV

2.3710^-3

500mV

17.26mV

400mV

83.8710^-3

700mV

118.4mV

600mV

505.710^-3

900mV

275.1mV

800mV

783.510^-3

1100mV

449.9mV

1000mV

87410^-3

1300mV

632.3mV

1200mV

91210^-3

(2)-2. 실험값

VIN

VOUT

(VA+VB)/2

AV

100mV

0.14mV

300mV

0.29mV

200mV

0.7510^-3

500mV

7.5mV

400mV

36.0510^-3

700mV

84.37mV

600mV

384.3510^-3

900mV

201.6mV

800mV

586.1510^-3

1100mV

396mV

1000mV

82210^-3

1300mV

567mV

1200mV

85510^-3

(3) 그래프

(3)-1. Pspice 예상 값

(3)-2. 실험 값

3-2. 다이오드 회로의 소신호 증폭도 측정

(1) 회로도

(2) 표

(2)-1. Pspice 예상 값

(VA+VB)/2

VIN

VOUT

AV

200mV

50mV

80uV

1.610^-3

400mV

50mV

3.5mV

0.07

600mV

50mV

40mV

0.8

800mV

50mV

40mV

0.8

1000mV

50mV

42.5mV

0.85

1200mV

50mV

45mV

0.9

(2)-2. 실험 값

(VA+VB)/2

VIN

VOUT

AV

200mV

50mV

5mV

0.1

400mV

50mV

30mV

0.6

600mV

50mV

35mV

0.7

800mV

50mV

35mV

0.7

1000mV

50mV

35mV

0.7

1200mV

50mV

35mV

0.7

(3) 그래프

(3)-1. Pspice 예상 값

(3)-2. 실험 값

3-3. 선형동작을 위한 바이어스 결정

(1) 표

(1)-1. Pspice 예상 값

(VA+VB)/2

VIN

VOUT

AV

200mV

100mV

250uV

2.510^-3

400mV

100mV

8mV

0.08

600mV

100mV

48mV

0.48

800mV

100mV

79mV

0.79

1000mV

100mV

87.5mV

0.875

1200mV

100mV

90mV

0.9

(1)-2. 실험 값

(VA+VB)/2

VIN

VOUT

AV

200mV

50mV

7mV

0.14

400mV

50mV

55mV

1.1

600mV

50mV

64mV

1.28

800mV

50mV

66mV

1.32

1000mV

50mV

67mV

1.34

1200mV

50mV

68mV

1.36

(2) 그래프

(2)-1. Pspice 예상 값

(2)-2. 실험 값

4. 질문

1. 다이오드 회로에서 순방향 바이어스가 되지 않는 경우, 소신호 저항 rd와 전달함수 Av는 어떠한가

순방향 바이어스가 되지 않은 경우, 전류가 거의 흐르지 않으므로 rd=VT/Iout 이므로 전류가 매우 작으므로 rd는 매우 크다고 볼 수 있다. 전달함수 Av=Vout/Vin이므로 Av는 매우 작은 것을 알 수 있다.

2. 바이어스 점에 따라 전달함수는 어떻게 변하는가

바이어스 점이 커짐에 따라 전류가 증가하여 다이오드에 걸리는 전압도 따라 증가한다. 따라서 다이오드의 전달함수 또한 커진다. 즉 바이어스 점의 크기와 전달함수는 어느 정도 비례관계라는 것을 알 수 있다.

3. 다이오드 회로에서 대신호/소신호 모델의 근사화가 가능한 입력 신호의 바이어스 DC 전압은 얼마인가

300mV 근처이다. 그 전까지는 Av가 미소하게 증가하다가 300mv 근처에서는 급격하게 증가하므로 이 구간에서 대신호/소신호 모델의 근사화가 가능하다.

4. 다이오드 회로에서 대신호/소신호 모델의 근사화가 가능한 입력 신호의 피크-피크 AC 전압은 얼마인가

대신호 모델과 소신호 모델에서의 전달함수의 값이 비슷한 점을 찾으면 된다. (Va+Vb)/2가 800mV에서의 전달함수 값이 각각 0.6, 0.7로 유사하므로 이 때의 전압에서 대신소/소신호 모델의 근사화가 가능할 수 있다.

5. 실험에서 측정된 다이오드 회로와 제3다이오드 모델을 사용한 회로의 전달함수를 비교하고, 선형성 있는 동작과 관련하여 설명하라.

DC전압을 가할 때는 전달함수 값이 일정 전압이상에서 선형적으로 나오는 반면 AC전압을 가할 때는 전달함수 값이 선형적이지 않게 나온다.

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