개념과 작동 원리
반도체 접합 다이오드는 방향에 따라 다른 전류 특성을 보입니다. 작은 신호 저항이나 문턱 전압은 일정한 보편 값으로 정해진 성질이 아닙니다.
순방향으로 접합 장벽의 효과가 줄면 전류가 크게 늘어납니다. 직렬 저항은 전원 전압 중 일부를 분담해 전류의 급격한 증가를 제한합니다.
관계식과 성립 조건
쇼클리 근사식은 I=Is[exp(Vd/(nVT))−1]입니다. 회로에서는 Vin=IRs+Vd를 함께 만족하는 동작점을 찾아야 합니다.
단순 식은 역방향 항복과 자체 발열을 모두 설명하지 않습니다. 실험의 온도 반영 방식은 실제 소자의 전체 온도 의존성과 다를 수 있습니다.
가상 실험에서 읽을 변화
순방향 전류는 급격히 증가하고 직렬 저항이 전류를 제한해요. 문턱 전압은 정한 전류 기준에 따라 달라져요.
쇼클리 식과 100 Ω 직렬 저항을 사용해요. 역방향 항복·자체 발열·LED 발광 효율은 생략해요. 온도는 VT에만 반영하므로 실제 온도 의존성과 달라요. 실제 전원·콘센트로 따라 하지 말고 화면에서 실험해요.
핵심 관계와 기호
I = Is(exp(Vd/(nVT)) − 1) · Vin = IRs + Vd
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| Vd | 다이오드 전압 | V |
| Is | 포화 전류 계수 | A |
| VT | 열전압 | V |
예시로 확인하기
실리콘 다이오드에 역방향 −5 V를 걸고 항복을 생략하면 전류는?
0에 가까운 역전류
자주 헷갈리는 점
- 모든 다이오드가 정확히 0.7 V에서 갑자기 완전 도체로 바뀌는 것은 아닙니다.