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다이오드의 정적, 동적, 역방향 저항

에이티에스 2024. 8. 26. 10:01
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전자 또는 전류의 흐름에 반대되는 물질의 특성을 저항이라고 합니다. pn 접합 다이오드는 순방향 바이어스될 때 전류를 허용하고 역방향 바이어스될 때 전류를 차단합니다. 그러나 다이오드는 전류가 순방향 바이어스 아래에 완전히 놓이는 것을 허용하지 않으며 역방향 바이어스에서 전류를 차단하지 않습니다. 이상적으로 다이오드는 순방향 바이어싱에서 저항이 0이어야 하고 역방향 바이어싱에서 무한 저항을 가져야 합니다.

 

pn 접합 다이오드의 공핍층은 전자의 흐름에 대한 저항을 제공합니다. 순방향 바이어스 하에서 다이오드가 제공하는 저항은 공핍층의 너비에 따라 다릅니다. 순방향 바이어스가 적용되면 공핍층의 너비가 감소합니다. 그러나 공핍층은 완전히 제거할 수 없습니다. 공핍층의 얇은 층은 항상 존재합니다. 순방향 바이어스 상태에서 이 얇은 공핍 영역 층이 제공하는 저항을 다이오드의 순방향 저항이라고 합니다.

 

pn 접합 다이오드가 역 바이어스되면 공핍 영역의 폭이 증가하고 전하 캐리어가 공핍층에 의해 차단됩니다. 공핍층의 저항은 너비 때문에 큽니다. 역 바이어싱에서 다이오드는 전류에 대해 매우 큰 저항을 제공합니다. 이 저항을 역 저항이라고 합니다.

 

역 바이어스에서는 소수 캐리어로 인한 소량의 전류만 다이오드를 통해 흐릅니다. 따라서 다이오드의 저항은 역 바이어스에서 무한해야 하지만 실제로는 소수 전하 캐리어로 인해 공핍층을 통해 흐르는 전류로 인해 무한 저항을 갖지 않습니다.

 

 

 

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pn 접합 다이오드의 저항에는 두 가지 유형이 있습니다.

1. 다이오드의 순방향 저항

2. 다이오드의 역 저항

 

1. 다이오드의 순방향 저항

순방향 바이어스 다이오드의 저항을 순방향 다이오드 저항이라고 합니다.

 

순방향 저항은 두 가지 범주로 더 그룹화할 수 있습니다.

1. 정적 저항 또는 DC 저항
2. 동적 저항 또는 AC 저항

 

 

2. 다이오드의 정적 저항 또는 DC 순방향 저항

DC가 다이오드에 공급되면 전류가 한 방향으로 흐릅니다. 다이오드가 제공하는 저항을 DC 저항이라고 합니다.

 

 

 

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1) 다이오드의 순방향 DC 저항 공식

 

순방향 바이어스 다이오드의 V-I 특성은 다음과 같습니다.

 

 

 

 

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2) 다이오드의 순방향 저항 계산 예시

다음 VI 곡선의 다이오드의 DC 저항을 계산합니다.

a) ID = 2mA
b) ID = 20mA
c) VD = -10V

다이오드의 순방향 저항은 순방향 바이어싱 전압이 증가함에 따라 감소합니다.

 

 

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3. 다이오드의 동적 저항 또는 AC 순방향 저항

AC가 다이오드에 인가될 때 다이오드가 제공하는 저항을 AC 저항 또는 동적 저항이라고 합니다. AC 전압이 가해지면 전류가 양방향으로 흐릅니다.

 

 

 

pn 접합 다이오드의 VI 곡선은 다음과 같습니다.

 

 

 

전압 변화와 전류 변화의 비율은 다이오드의 동적 저항을 나타냅니다. 이것은 rac로 표시됩니다.

 

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1) AC 저항 또는 다이오드의 동적 저항의 공식

 

 

 

3. 다이오드의 역 저항

pn 접합 다이오드에 역 바이어스가 적용되면 공핍층의 폭이 증가하고 전하 캐리어의 흐름에 대한 더 높은 저항을 제공합니다.

 

 

 

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pn 다이오드의 역 저항은 메가 옴 순서입니다. 역방향 저항은 다이오드의 순방향 저항에 비해 매우 큽니다.

 

 

 

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다이오드의 정적 역방향 저항은 다음과 같은 수학 표현식으로 계산할 수 있습니다.

 

1) 다이오드의 역 DC 저항의 공식

 

 

 

다이오드의 동적 역 저항은 다음과 같습니다.

2) 다이오드의 역 동적 저항의 공식

 

 

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