보고서 설명

△제너다이오드
제너다이오드는 다이오드에 역방향 전압을 가했을 때 전류가 거의 흐르지 않다가 어느 정도 이상의 고전압을 가하면 접합면에서 제너 항복이 일어나 갑자기 전류가 흐르게 되는 지점이 발생하게 된다.

본문일부 및 목차

이 지점 이상에서는 다이오드에 걸리는 전압은 증가하지 않고, 전류만 증가하게 되는데 이러한 특성을 이용하여 레퍼런스 전압원을 만들 수 있다.

예를 들어, 만약 3V의 역전압에서 제너항복이 일어나는 다이오드를 만든다면, 이것을 이용하여 + 혹은 - 3V의 기준전압을 만들 수가 있다.

PN접합의 항복(Breakdown)영역에서 동작특성이 나타나도록 제작된 다이오드로 주로 정전압용으로 사용된다. PN반도체의 도핑레벨(Doupping Level)을 변화시켜서 2 ~ 200 [V]의 항복범위를 갖도록 해당 전압별로 제작된다.

제너(Zener)항복은 애벌런취(Avalanche)항복과 달리 다이오드가 강하게 도핑(Doupping)되면 공핍층이 대단히 좁아지므로 공핍층에서 생기는 전계의 세기가 300,000[V/cm]정도가 되면 가전자대 전자가 전도대로 충분히 끌어 올려지는데 이러한 형태에 의한 항복을 말하며, 고전계방출(Highh Field Emission)이라고도 한다.

제너다이오드의 특성에서 항복전압 Vz에 도달하기까지 역방향 전류는 무시할 수 있다. Vz에서는 급경사적으로 나타나므로 전류는 거의 수직적으로 나타난다. 대부분의 항복영역구간에 걸쳐 출력전압은 Vz와 같게 된다.

여기서 고정바이어스회로의 동작을 살펴보면 기본적으로 트랜지스터가 활성영역에서 동작하기 위해서는 베이스 - 이미터 간의 순방향, 컬렉터 - 베이스 간 에는 역방향의 조건을 만들어주는 것으로써 바이어스저항 가 전원 전압과 병렬로 인가되어 베이스에는 바이어스 저항값에 따른 베이스전류가 흐르고 이 전류는 이미터로 흘러가며, 이 과정에서 베이스와 이미터에는 바이어스전압 가 생성된다.

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