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클램퍼, 제너, 발광 다이오드

저작시기 2006.04 |등록일 2006.09.16 한글파일한글 (hwp) | 5페이지 | 가격 1,500원

소개글

클램퍼 회로에대해 알아보고, 제너와 발광다이오드에 대해 알아본다.

목차

- 클램퍼의 정의와 입력&출력 파형
- 클램퍼 회로의 특성
- 클램퍼 회로에서 주의할 점

- 제너다이오드 특성
- 제너다이오드가 전압조정기로서 작동하기위한 조건
- 제너다이오드의 온도특성
- 제너다이오드의 노이즈
- 발광다이오드의 정의

본문내용

제너다이오드는 역방향 항복점을 이용하는 것을 제외하고는 보통의 다이오드와 비슷하다. 따라서 역방향 항복점은 제조과정에서 조심스럽게 조절되어지며, 이러한 제너전압은 2~3V로부터 200V이상까지 어떤 값이나 얻을 수 있다. 그림 5-4(a)는 적절한 전류와 전압에 대한 제너다이오드의 특성곡선을 나타낸 것이다.
IZK 는 다이오드가 항복영역 내에서 동작할 때의 최소 역방향 전류이며, IZM 은 다이오드가 전력정격을 초과하지 않고 견딜 수 있는 최대역방향전류이다.
IZK 와 IZM 사이에서 곡선의 기울기는 제너임피던스 ZZ 로알려져 있다. 곡선의 기울기는 수평축에 따른 변화량을 수직축에 따른 변화량으로 나누어 줌으로써 구할 수 있다. 전압, 전류 또는 다른 변수들의 변화는 그리스 문자 Δ (델타)로서 나타낸다. 그러므로 그림 5-4에 나타낸 곡선의 기울기는 ΔV / Δ I 로 주어진다.
제너다이오드를 IZK 와 IZM 사이에서 동작시킬 경우 다이오드 양단의 전압은 비교적 일정하게 된다. 이러한 원리가 그림 5-4(b)에 보인 회로에서 실제로 적용되었다. 안정화 되지 않은 20~30V의 직류전압원이 회로에 인가되어 제너다이오드는 역방향 바이어스가 걸리게 되며, IZK 를 넘어서 다이오드가 그림 5-4(a)에 보인 조정영역에 놓이도록 충분한 역방향 전류가 공급된다고 가정한다. 그러면 출력전압은 비록 입력이 20V에서 30V까지 변한다고 하여도 비교적 일정하게 유지될 것이다. 그러므로 제너다이오드는 출력전압을 조정하게 되며, 출력회로에 대하여 병렬로 놓여있으므로 병렬조정기라고 부르기도 한다.
V_out = Vz 임을 유의하라. 그림 5-4(b)에서 Rs 는 제너조정기를 유지하고, 필요한 부하전류를 공급하기 위하여 항상 충분한 전류가 흐를 수 있도록 정확하게 선택하여야 한다. 만약 회로의 역방향 제너전류를 IZK 에서 동작시킬때, 부하는 보통 어떤 특정한 범위 이내에서 변화하게 된다. 만일 부하가 0에서 100mA까지 변화하고, 제너다이오드에서 IZK 가 10mA라면, Rs 양단의 전압이 최소일 때 Rs 를 통하여 흐르는 전류는 최소가 될 것이다. 그러므로
Rs 는 모든 조건하에서 적당한 회로동작이 가능하도록 제너다이오드의 IZK 와 100mA의 최대부하전류를 공급하기 위하여 충분히 작아야 한다. 그러므로 Rs 는 다음과 같이 결정된다.
 
Rs = VRSmin over {IRLmax +IZK} = {VINmin -VZ} over {IINmax +IZK} = {20V - 15V} over {100mA + 10mA} = 5V over 110mA =45.5 OMEGA ~

불안정한 입력의 최소값 (VRSmin ) 이 20V이고, 부하에 100mA의 최대전류 (IINmax ) 가 흐를 때, 만일 45.5 OMEGA~ 보다 큰 Rs 를 사용하였다면 제너는 충분한 역방향전류를 갖지 못하게 된다. 따라서, 안전요소 (safety factor)를 고려하여 정확한 계산값보다 조금 작게
Rs 를 선택하는 것이 바람직하다.
일단 제너다이오드 병렬조정기에 대한 적절한 값을 선택하였다면,
Rs 가 최소입력전압, 또는 최대부하전류 조건보다 더 큰 전류가 흐를 때 제너다이오드의 정격전력을 초과하지 않도록 안전하게 할 필요가 있다(제너다이오드 전류는 부하전류가 감소하면 반대로 증가하게 된다). 만일 입력전압이 20V의 최소값으로부터 증가한다면, 제너전압은 비교적 일정하게 유지되므로 Rs 양단의 전압은 증가하게 된다. 비슷하게 만일 부하가 100mA보다 작게 전류가 흐르도록 변화한다면,
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