전자 회로 1 lecture 5 (diode ii) 2009. 04. 임한조 아주대학교 전자공학부...

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전전 전전 1 Lecture 5 (Diode II) 2009. 04. 임임임 임임임임임 임임임임임 hanjolim @ajou.ac.kr 임 임임 임임임 임임임임임 임임임 임임임임 08.03 임 임임임 임임임 임임임임임 임임임임 .

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Page 1: 전자 회로 1 Lecture 5 (Diode II) 2009. 04. 임한조 아주대학교 전자공학부 hanjolim@ajou.ac.kr@ajou.ac.kr 이 강의 노트는 전자공학부 곽노준 교수께서

전자 회로 1Lecture 5 (Diode II)

2009. 04.임한조

아주대학교 전자공학부[email protected]

이 강의 노트는 전자공학부 곽노준 교수께서 08.03 에 작성한 것으로 노트제공에 감사드림 .

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April, 2008 Nojun Kwak 2

Review

Open circuit: ID = IS

Reverse-bias: I = IS - ID ~= IS

Breakdown (large reverse-bias): almost constant V

Forward-bias: I = ID – IS ~=ID

Current exponentially increases

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April, 2008 Nojun Kwak 3

Forward-bias

Why n? n=1 or 2. fabrication dependent

Normally i >> Is

Temperature

dependence

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April, 2008 Nojun Kwak 4

Load line

V / V (3.6)D TnD SI I e

V V (3.7)DD D

DI R

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April, 2008 Nojun Kwak 5

Various diode modeling

Exponential model calculator solution Iterative analysis (see Example 3.4)

Piecewise linear model

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April, 2008 Nojun Kwak 6

0V VDD DD

D

IR r

5 0.654.26 mA

1 0.02DI

0V V

0.65 4.26 0.02 0.735 VD D D DI r

Example 3.5 VDD = 5V, R = 1kohm model: VD0 = 0.65V, rD = 20 ohm

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April, 2008 Nojun Kwak 7

Constant voltage drop model

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April, 2008 Nojun Kwak 8

The Small-Signal Model

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April, 2008 Nojun Kwak 9

V-I @ bias: Small perturbation: ( )

Small signal resistance (incremental resistance)

Taylor series approximation

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April, 2008 Nojun Kwak 10

Zener Diode Mostly used for voltage regulator

knee current

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April, 2008 Nojun Kwak 11

Example 3.8

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April, 2008 Nojun Kwak 12

Applications: Rectifier Circuits

Diode circuitSee Chap. 3.5

RC circuitwith large time constant(low pass filter)

Zener diodeSee Chap. 3.4

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April, 2008 Nojun Kwak 13

The half-wave rectifier

PIV = Vs : Peak inverse voltage PIV < VZ

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April, 2008 Nojun Kwak 14

The full-wave rectifier

PIV = 2V Vs D

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April, 2008 Nojun Kwak 15

The bridge rectifier

PIV = V 2V V V Vs D D s D

3 2(revers) = + (forward)D O D

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April, 2008 Nojun Kwak 16

The peak rectifier (with LPF: RC circuit)

/ (3.23)L Oi R

(3.24)

(3.25)

D C L

IL

i i i

dC idt

Ideal: no load With load

If vI < vO :

Time constant

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April, 2008 Nojun Kwak 17

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April, 2008 Nojun Kwak 18

Limiter Circuits

Soft limiting

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April, 2008 Nojun Kwak 19

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April, 2008 Nojun Kwak 20

Clamping Circuits

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April, 2008 Nojun Kwak 21

Voltage Doubler

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April, 2008 Nojun Kwak 22

신호 검출기로서의 pn 다이오드

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April, 2008 Nojun Kwak 23

빛을 전기로 , 전기를 빛으로

- 빛의 흡수 - 자연방출 - 유도방출

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April, 2008 Nojun Kwak 24

pn 접합 발광 다이오드

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April, 2008 Nojun Kwak 25

pn 접합 발광 다이오드의 응용

http://www.compoundsemiconductor.net/

Left: La Cittadella, a retail and cinema complex in Kawasaki, Japan, contains a 130 foot high tower illuminated by a variety of intelligent LED lighting effects including rainbow patterns and gradual color shifts. The complex's architect is the Jerde Partnership International, Inc, and the LED illumination is by Color Kinetics. (Photo: Masami Soto.) Center: three bridges across the Clyde river in Glasgow have been illuminated with high-intensity LED lighting. Luxeon LEDs from Lumileds and Philips floodlights were used in the installations. (Photo: Philips). Right: the Gazi Technopolis in Athens, Greece, designed by Duilio Passariello of Philips LiDAC Europe. (Photo: Philips.)

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April, 2008 Nojun Kwak 26

pn 접합 발광 다이오드의 응용

현대자동차 HCD-8 Concept TourerKawasaki's La Cittadella complex also includes a fountain illuminated by constantly changing colored LED lights. (Photo: Masami Soto.)

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April, 2008 Nojun Kwak 27

pn 접합 수광 다이오드

-0.5

0.0

0.5

1.0

-5 -4 -3 -2 -1 0 1

빛의 세기 = 0

빛의 세기 = I

빛의 세기 = 2I

I [mA]

V [V]

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April, 2008 Nojun Kwak 28

pn 접합 태양전지

+ V −