다이오드 2. 이상적인 다이오드

대부분의 과학현상이 그렇지만,

 

다이오드에도 이상적인 동작이 있다.

 

이상적으로, 이론적으로는

반드시 이렇게 동작할 것이다.

라고 가정을 하는 것이다.

 

현실에서의 동작과는

맞지 않을 가능성이 높지만

 

그래도, 이상적인 동작을 이해하면

실제 소자의 동작을 이해하는데 도움이 된다.

 

지금부터 이상적인 다이오드의 동작을 알아보자.

 

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목차

0. 함께 알면 좋은 내용

1. 이상적인 다이오드 개요

2. 이상적인 다이오드의 동작 : Forward/Reverse bias

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0. 함께 알면 좋은 내용

 - 다이오드1. 다이오드의 정의, 종류

 - 오픈회로 상태에서의 PN접합

 

1. 이상적인 다이오드 개요

 

이상적인 다이오드에서는

애노드에서 캐소드

즉, 양극에서 음극의 방향으로만

전류가 흐를 수 있다.

 

전자기호는 정전압 다이오드(일반 다이오드)와 동일하다.

 

기능은 전류의 흐름을 한쪽 방향으로

제어하는 것 뿐이다.

 

따라서, 이상적인 다이오드는

전류가 흐르는, 혹은 흐르지 않는

두가지 상태를 가질 수 있다.

 

Forward bias : 쇼트회로로 동작

다이오드가 Forward bias(Trun on)되면,

다시 말해서 애노드에 (+), 캐소드에 (-)전압이 걸리면

단락(쇼트)된 것과 동일하다.

 

실제로는 다이오드에서 저항이 걸리지만

이상적인 다이오드에서는 저항을 고려하지 않는다.

 

 

Reverse bias : 오픈회로로 동작

다이오드가 Reverse bias(Turn off)되면,

다시 말해서 애노드에 (-), 캐소드에 (+)전압이 걸리면

개방(오픈)회로로 동작한다.

 

 

참고로, 전자회로에서 바이어스(bias)는 '동작'이라고 생각하면 편하다.

 

 

2. 이상적인 다이오드의 동작 : Forward/Reverse bias

■ Forward bias ( =Turn on )

포워드 바이어스 되었다. 혹은 턴온 됐다. 라고 표현한다.

① 애노드 전압(V_A) > 캐소드 전압(V_K)

당연한 말이겠지만, 애노드 전압이

캐소드 전압보다 높다.

 

이상적으로, 다이오드의 저항은 '0'이므로

다이오드는 쇼트회로와 동일하게 동작하며

다이오드에서 전압강하가 일어나지 않는다.

따라서, 다이오드 양단 전압은 0V 이다.

 

② 전류의 크기

다이오드는 저항이 '0'인 쇼트회로로 동작하므로

다이오드를 통해 흐르는 전류는

다이오드가 아니라,

회로에 인가되는 전압과 회로 저항에 의해 결정된다.

 

예를 들어서, 위의 회로에서

다이오드에 흐르는 전류는

다이오드의 영향을 받지 않는다.

 

■ Reverse bias ( = Turn off )

리버스 바이어스 됐다. 혹은, 턴오프 됐다. 라고 표현한다.

 

① 애노드 전압(V_A) < 캐소드 전압(V_K)

애노드 전압(V_A)이 캐소드 전압(V_K)보다 작다.

이때의 다이오드는 단락(Open)회로로 동작한다.

 

② 전류의 크기

단락회로로 동작하기 때문에,

다이오드에 흐르는 전류는 없다.

즉, 다이오드 전류는 '0'이다.