3 V
g. VO를 측정하고 순서 4(f)의 결과와 비교하라.
VO (측정값) = 0.58 V
5. 브리지 구조
a.다음 회로를 구성하고 저항값 들을 측정하고 기록하라.
R1(meas) = 0.98kΩ
R2(meas) = 2.14kΩ
R3(meas) = 2.14kΩ
b. 순서 1에서 측정한 두 다이오드의 문턱전압을 이용하여 VO와 VR3의 이론적인 값을 계산하라.
VO (계산값) = 0 V
VR3 (계산값) = 4.427Ω
c. VO와 VR3를 측정하고 순서 5(b)의 결과와 비교하라. VO를 측정시 낮은 전압 범위를 사용하라.
VO (측정값) = 0.3 mV
VR (측정값) = 4.34 V
(PSPICE 시뮬레이션 결과.)
6.연습문제
위 브릿지 회로에서 우측 상단 다이오드가 손상되어 내부가 개방회로로 동작할때 VO 와 VR1 값을 계산하라.
우측 다이오드 개방시 R1과 R3가 직렬이며 R2는 병렬연결된 회로가 된다. 따라서 V는 R1과 R3에 비례하게 걸린다.
VO (계산값) = 4.427 / 3.2 = 1.38 V
VR3 (계산값) = (4.427 / 3.2)*2.2 = 3.03 V
위 브릿지 회로에서 우측 상단 다이오드를 제거하고, VO와 VR3값을 측정하라. 이 결과를 위 계산값과 비교하라.
VO (측정값) = 1.35 V
VR3 (측정값) = 2.96 V
7. 컴퓨터 실습
Pspice 모의실험 3-1
Pspice를 이용하여 아래 회로를 해석하라. 이 결과를 2(f)에서 측정한 값과 비교하라.
컴퓨터 VO = 1.378 V
2(f) 측정값 = 1.407 V
컴퓨터 ID = 1.378mA
2(f) 측정값 = 1.4mA
Pspice 모의실험 3-2
1. 아래 회로의 바이어스 동작점 해석을 수행하라. 바이어스 해석은 이 회로의 직류 전압을 배선도 페이지에 출력할 것이다.
다이오드가 동작하기 위해서는 문턱전압 이상의 전압차가 꼭 필요하다. 아래 회로에서 접지에 연결된 다이오드는 5v의 전압을 순방향 입력받으면서 0.673정도의 문턱전압 강하를 보이고 있다. 하지만 위 다이오드는 역방향 5v 입력을 받고 있으므로 동작점을 갖지 못한다. 따라서 전류는 아래쪽 다이오드로 흐르게 되며 저항또한 전류가 흐르게 되어 문턱전압을 제외한 전압차를 띄게 된다.
1. 이 해석을 통해 얻은 Vout을 순서 4(b)의 계산값 VO와 4(c)의 측정값 VO와 비교하라.
VO(계산값) = 0.573 V
VO(측정값) = 0.62 V
VO(컴퓨터) = 0.637 V
2. 이 해석에서 얻은 Vout을 Pspice 모의실험 2-1의 5에서 그래프로 얻은 문턱전압과 비교하라.
VO (컴퓨터) = 0.637 V
그래프로부터의 문턱전압 : 약 0.55 V
8. 고찰
지난시간에 배운 다이오드 소자의 특성을 직병렬 회로에 직접 적용하여 그 특성을 확인하였다. 직렬연결 시 다이오드는 각 소자마다 문턱 전압만큼 전압 강하가 일어났으며, 병렬연결 시는 몇 개를 연결하던 가장 작은 쪽의 문턱 전압을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. 그 특성을 이용하여 직렬연결 시는 각각의 다이오드의 전압강하를 이용해 변압의 역할로써 사용하며 병렬연결 시는 모든 다이오드가 같은 동저항 값을 가질 수 있으므로 높은 전류를 나누어 부담 할 수 있도록 사용함을 익힐 수 있었다. 이러한 다이오드의 특성을 이용해 *의 특성을 같은 and gate를 설계해 보았으며 그 값을 측정해 동작을 확인하는 과정을 가졌다. 브릿지 회로의 경우에서 또한 같은 특성을 볼 수 있었고 이렇게 여러가지 실험을 통해 다이오드라는 소자의 여러 활용법에 대해 많은 것을 배울 수 있는 기회가 되었으며 설계시 필히 적용할 수 있도록 철저히 복습해야 겠다.