Diode Circuit(Rectifier Circuit Design) post lab 레포트입니다.

목차

1. 소개 (Introduction)
2. 방법 (Meterials & Methods)
3. 실험결과 (Result)
4. 토론 (Discussion)
5. 결론 (Conclusion)

본문내용

1. 소개 (Introduction)
1) Purpose of the Experiment
Diode의 반파정류 회로가 어떤 역할을 하는지 이해하고 입력파형에 대한 출력파형을 구해 본다.
Diode의 전파정류 회로가 어떤 역할을 하는지 이해하고 입력파형에 대한 출력파형을 구해본다.
반파 및 전파정류 회로에 Capacitor를 병렬로 연결함으로써 변화되는 출력파형을 관찰하고, 출력파형의 Ripple전압을 측정하도록 한다.

2) Theory
다이오드의 일반적인 성질에 대해서는 앞의 실험보고서에서 이미 다룬 적이 있다. 다이오드는 정류작용을 하는 소자이기 때문에 우리는 원하는 신호만을 걸러 사용할 수 있다. 아래의 그림을 보자.


다이오드를 사용한 첫번째 그림 회로에서는 두 번째 그림에서처럼 정현파가 인가시에 +전압이 인가시에 다이오드는 On이 되어 입력전압이 그대로 출력 전압으로 나오게 되고, -전압이 인가시에는 다이오드가 Off되기 때문에 입력전압이 출력전압으로 나오지 못하게 된다. 두번째 그림의 아래부분이 위의 설명을 나타내고 있는 것이다. 위와 같은 출력 특징을 갖는 다이오드를 사용한 회로를 우리는 반파정류 회로라고 말한다.
이 반파정류회로에 Capacitor를 병렬로 연결해 주게 되면 다음과 같은 특성을 보이게 된다.

위의 그림에서 알 수 있듯이 Diode는 입력 사인파의 피크 부근의 짧은 기간, 즉 ∆t동안 도통되며, 주기 T와 거의 같은 매우 긴 방전 기간 동안 손실된 전하량과 동등한 양의 전하를 Capacitor에 공급한다. Diode가 이상적일 경우, Diode는 입력 vI신호와 지수적으로 감소하는 출력vO가 같아지는 시점, 즉t1에서부터 도통되기 시작한다. 도통되던 Diode는 vI의 피크를 지난 후 바로, 즉 t2에서 차단된다. 따라서 t2의 정확한 값은 위의 그림 옆에 나타낸 식에서 iD=0로 놓음으로써 구할 수 있다. Diode가 차단된 기간 동안, Capacitor C는 저항 R을 통해 방전된다. 따라서 vO는 CR시정수로 지수적으로 감소한다. 방전 기간은 vI의 거의 피크에서 시작된다. 방전 기간은 전체 주기 T동안 거의 유지되며, 방전 기간이 끝나는 시점에서 vO=VP –Vr가 된다. 여기서 Vr은 리플의 피크 간 전압을 가리킨다. CR>>T일 때 Vr의 값은 매우 작다. Vr이 작을 경우, VO는 거의 일정하며, 그것의 값은 VI의 피크 값과 같게 된다.
그러면 다음으로 전파정류 회로를 살펴보자.

참고자료

· - Tocci & Widmer, Digital Systems : Principles and Applications, 1998, Prentice Hall, (8th edition)
· - Microelectronic Circuit(5thEd)