레포트 자료실 다이오드에 대해서
[레포트] 다이오드에 대해서
1.다이오드
1)원리
다이오드는 순방향 바이어스에 의해서 작동하며, 이 경우 작은 전압의 변화에도 전류는 큰 변화를 보인다. 역방향 바이어스인 경우는 소수 캐리어에 의해 매우 작은 누설전류(역방향 전류)만 흐르게 되는데 역방향 바이어스가 어느 이상이 되면 갑자기 큰 역방향 전류가 흐르게 되고 다이오드는 파손된다. 이런 현상을 항복(breakdown)이라 하는데 다이오드를 손상시키지 않으면서 의도적으로 항복현상을 이용하는 것이 제너다이오드이다. 즉, 아래 그림처럼 역방향 바이어스에서 항복전압(제너전압)에 도달하기 전에는 일반 다이오드처럼 누설전류만 흐르지만 항복전압에 다다르면 전류는 큰 폭으로 변하지만 전압은 거의 변하지 않는다.
2) 구조
pn 접합형 규소 다이오드에 적정한 역바이어스를 걸어서 사용하는 구조의 다이오드
3) 응용
(1) op amp 궤환단에 넣어서 최대 출력전압을 제한할 때 사용한다.
출력 전압이 제너 전압 이하일 때는 부궤환이 설정된 수치로 ...1.다이오드
1)원리
다이오드는 순방향 바이어스에 의해서 작동하며, 이 경우 작은 전압의 변화에도 전류는 큰 변화를 보인다. 역방향 바이어스인 경우는 소수 캐리어에 의해 매우 작은 누설전류(역방향 전류)만 흐르게 되는데 역방향 바이어스가 어느 이상이 되면 갑자기 큰 역방향 전류가 흐르게 되고 다이오드는 파손된다. 이런 현상을 항복(breakdown)이라 하는데 다이오드를 손상시키지 않으면서 의도적으로 항복현상을 이용하는 것이 제너다이오드이다. 즉, 아래 그림처럼 역방향 바이어스에서 항복전압(제너전압)에 도달하기 전에는 일반 다이오드처럼 누설전류만 흐르지만 항복전압에 다다르면 전류는 큰 폭으로 변하지만 전압은 거의 변하지 않는다.
2) 구조
pn 접합형 규소 다이오드에 적정한 역바이어스를 걸어서 사용하는 구조의 다이오드
3) 응용
(1) op amp 궤환단에 넣어서 최대 출력전압을 제한할 때 사용한다.
출력 전압이 제너 전압 이하일 때는 부궤환이 설정된 수치로 되고 전압이 오버하면 궤환이 100% 걸려서 출력 전압이 리미트된다.
(2) 신호입력이 과대해지면 곤란한 경우에 입력단 신호 리미터로 사용
입력 전압이 제너항복 전압 이상일 때 전압이상올라가지 못하도록 한다.
(3) 파형을 정형할 때 사용
사인파 등을 제너회로를 이용하여 파형 상단부분을 적당히 잘라버림
전자기타 엠프 등에서 디스토션 발생용(파형 정형)
(4) 증폭소자 입력보호
IGBT 등의 소자의 게이트부분에 이상과전압 방지로 제너다이오드를 사용한다.
(5) 전압 디텍터
일정 전압의 센싱용으로 사용2. Turnel 다이오드
2. FET
[1] FET의 종류
① FET는 접합형과 절연 게이트형(MOS형)이 있고, 다시 각각 n채널형과 p채널형으로 나눈다.
② 전극명은 드레인(D:drain), 소스(S:source) 및 게이트(G:gate)로 3단자이다.
[2] 접합형 FET에 흐르는 전류
(가) 전압을 가하는 방법과 흐르는 전류
① VDS가 작을 때 ID는 VDS이 비례하나, VDS가 어느값 이상 커지면 ID는 VDS에 그다지 영향을 받지 않고 포화되어 VGS에 의해 크게 변화한다.
(나) FET 내부에서의 전자 움직임
① 공핍층(depletion layer) : pn접합면에는 역전압이 가해져 있으므로 접합면 가까이의 자유 전자가 없는 영역.
② 채널(channel) : n형 반도체 내에서 공핍층을 제외한 영역은 VDS에 의해 자유 전자가 이동하는 영역.
③ VGS를 가할 경우 : VGS=0[V]일 때는 공핍층은 VDS에 의한 것이었지만, VGS를 증가시키면 그 전압이 역방향 전압이므로, VGS=0[V}일 때보다 공핍층이 넓어져 같은 VDS일지라도 ID는 작아진다.
[3] 절연 게이트형(MOS형) FET에 흐른 전류
(가) 전압을 가하는 법과 흐르는 전류 : 접합형의 경우와 같이 VDS가 어떤값 이상으로 커지면 VGS전압만으로 드레인 전류 ID가 제어된다.
(나) 채널 내부에서의 전자의 움직임 :
① VGS를 변화시킴으로써 VDS에 영향을 받지 않고 채널을 변화시켜 ID를 제어할 수 있다.
[4] 감소형과 증가형
① 감소형 : 절연 게이트형(MOS형)FET는 게이트 전압 VGS가 가해짐에 따라 미리 형성된 채널을 좁혀서 드레인 전류 ID를 감소시키는 특성을 가지고 있으므로 감소형이라 한다.
② 증가형 : VGS를 가하지 않았을 때는 채널이 형성되지 않고, VGS를 가함으로써 채널이 형성되게 하여, VGS를 크게 함에 따라 채널이 넓어져 ID가 증가하도록 만든 것을 증가형이라 한다.
3.트랜지스터
트랜지스터는 게르마늄이나 규소(실리콘)의 단결정 소편에 불순물을 첨가한다. 불순물의 종류는 p형과 n형이 있다. pnp순서로 3층구조로 만들 때도 있는데, 각 층에서 단자(端子)를 내기 때문에 3단자의 소자이다. pnp의 경우, 왼쪽단자와 연결된 p층에서 양공(陽孔, hole:격자 질서상 있어야 할 곳에 전자가 없는 상태, 정공이라고도 함)을 중간층(베이스층)에 방출하는데, 이 방출기능으로 해서 왼쪽 부분의 이름이 이미터이며, 중간층 베이스를 통과하여 가장 오른쪽 p형 부분에서 양공들이 수집되기 때문에 가장 오른쪽 부분을 컬렉터라고 한다. npn형 트랜지스터의 경우는 이미터로부터 컬렉터로 가는 것이 양공이 아니고 전자가 되어 컬렉터에 양전위를 인가하여야 한다(pnp의 경우는 음전위). pnp형 반도체의 조합은 서로 마주보고 있는 다이오드의 조합과 등가(等價)이다. 이 조합에 그림과 같이 전지(電池)를 결선해 주면 이미터-베이스 간에는 순방향, 베이스-콜렉터 간에는 역방향의 전압이 걸리게 된다. 이미터-베이스 간은 순방향이기 때문에 전기의 주된 운반체(carrier)인 양공이 이미터에서 베이스에 흘러들어가게 된다. 만일 베이스의 두께가 충분히 얇아 전자와의 재결합이 안 되는 양공이 대부분이라면, 이미터에서의 전류는 컬렉터의 전류와 거의 같아지는데, 이때 컬렉터에는 수~수십 V가 걸려 있기 때문에 쉽게 끌려가게 된다. 베이스층에서 전자와 결합된(극히 일부) 양공이 베이스 전류로 흐르게 되는데 작은 베이스전류로 큰 컬렉터전류를 지배할 수가 있다.
베이스에서 재결합하는 양공에 해당하는 전류와 컬렉터에 제대로 도달하는 양공전류와의 비(比)를 그 트랜지스터의 전류증폭도라고 말하는데, 보통 제품에 있어서는 10~200이다. 컬렉터측에 적당한 부하저항을 결선하면 30~200의 전압증폭도를 얻을 수 있다.
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자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/detail.asp?pk=11038046&sid=qjfRnf777&key=
[문서정보]
문서분량 : 3 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 :
파일이름 : [레포트] 다이오드에 대해서.hwp
키워드 : 레포트,다이오드,대해서,자료실,다이오드에
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