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실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 - 1 - 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적 다이오드 클리퍼(clipper) 회로의 동작특성을 이 해한다. 다이오드 바이어스 클리퍼 회로의 동작특성을 이해한다. 4.2 실험이론 4.2.1 다이오드 클리퍼(clipper) 다이오드 클리퍼회로교류입력 전압파형을 특정한 기준전압 이 상만 출력 으로 나타나게 하거나 특정한 기준전압 이하만 출력 으로 나타나게 하는 회로이다. 다이오드를 이용하여 클리퍼회로를 구성하면 이상적인 다이오드의 경우 기준전압이 0V가 된다. 입력전압의 정극성만을 나타내는 클리퍼와 부극성만을 나타내는 클 리퍼를 다이오드를 이용해 각각 2가지 방법으로 구성할 수 있으므로 다이오드 클리퍼는 4가지가 가능하다. 입력전압의 정극성만을 출력로 나타내는 경우가 부극성을 제거(clipping)한 것이므로 이를 부극성 클리퍼라 부른다. 또한 입력전압의 부극성만을 출력으로 나타내는 경 우가 정극성을 클리핑한 것이므로 이를 정극성 클리퍼라 부른다.

실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

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Page 1: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 1 -

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

41 실험목

다이오드 클리퍼(clipper) 회로의 동작특성을 이

해한다

다이오드 바이어스 클리퍼 회로의 동작특성을

이해한다

42 실험이론

421 다이오드 클리퍼(clipper)

다이오드 클리퍼회로는 교류입력 압 형을 특정한 기 압 이

상만 출력으로 나타나게 하거나 특정한 기 압 이하만 출력으로

나타나게 하는 회로이다 다이오드를 이용하여 클리퍼회로를 구성하면

이상 인 다이오드의 경우 기 압이 0V가 된다

입력 압의 정극성만을 나타내는 클리퍼와 부극성만을 나타내는 클

리퍼를 다이오드를 이용해 각각 2가지 방법으로 구성할 수 있으므로

다이오드 클리퍼는 4가지가 가능하다 입력 압의 정극성만을 출력으

로 나타내는 경우가 부극성을 제거(clipping)한 것이므로 이를 부극성

클리퍼라 부른다 한 입력 압의 부극성만을 출력으로 나타내는 경

우가 정극성을 클리핑한 것이므로 이를 정극성 클리퍼라 부른다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 2 -

① 직렬 부극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 입력 압의 부극성을 제거

(클리핑)해서 입력 압의 정극성만 출력 압으로 나타나는 클리퍼회

로를 직렬 부극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-

그림 41 직렬 부극성 클리퍼

그림 41의 회로는 반 정류회로와 동일한 회로임을 알 수 있다 입

력 압의 부극성을 클리핑하여 정극성만을 나타내는 특성이 바로

반 정류회로의 동작 특성이다 이와 같은 측면에서 반 정류회로를

클리퍼회로의 한 가지로 이해할 수 있다

직렬 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 입력 압의 정극성에

해 다이오드는 스 치 도통(ON)상태가 되어 키르히호 의 압법

칙(KVL)에 의해 입력 압과 출력 압이 동일하게 되어 입력 압이 출

력 압으로 그 로 나타난다 입력 압의 부극성에 해서는 다이오

드가 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이 출력 압으로 나타나

지 않고 출력 압은 0V가 된다

그림 41에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 부극성을

클리핑하여 정극성만을 출력으로 나타내고 다이오드가 부하 항 R

과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 3 -

② 직렬 정극성 클리퍼

D+

-

vi

+

voR

-

그림 42 직렬 정극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 입력 압의 정극성을 클리핑

해서 입력 압의 부극성만 출력 압으로 나타나는 클리퍼회로를 직렬

정극성 클리퍼라 한다

그림 42의 직렬 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 입력 압의

정극성에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이

출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 0V가 된다 입력 압의 부극

성에 해서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 키르히호 의

압법칙(KVL)에 의해 입력 압과 출력 압이 동일하게 되어 입력 압

이 출력 압으로 그 로 나타난다

그림 42에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 정극성을

클리핑하여 부극성만을 출력으로 나타내고 다이오드가 부하 항 R

과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 정극성 클리퍼라 한다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 4 -

③ 병렬 부극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-

그림 43 병렬 부극성 클리퍼

다이오드 양단을 출력 압 단자로 사용하고 입력 압의 부극성을

클리핑해서 입력 압의 정극성만 출력 압으로 나타나는 클리퍼회로

를 병렬 부극성 클리퍼라 한다

그림 43의 병렬 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 입력 압의

정극성에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압

과 출력 압이 동일하게 나타난다 입력 압의 부극성에 해서는

다이오드가 스 치 개방(ON)상태가 되어 출력 압은 0V가 된다

그림 41과 그림 42의 직렬 클리퍼에서는 다이오드가 스 치 도통

(ON)상태인 경우 입력 압이 출력 압으로 그 로 나타나고 다이오드

가 스 치 개방(OFF)인 경우 출력 압이 0V가 된다 그러나 그림 43

과 그림 44의 병렬 클리퍼에서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태인

경우 출력 압이 0V가 되고 다이오드가 스 치 개방(OFF)인 경우 입

력 압이 출력 압으로 그 로 나타난다 이는 병렬 클리퍼에서는 다

이오드 양단을 그 로 출력 압으로 사용하고 있기 때문이다

그림 43에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 부극성을

클리핑하여 정극성만을 출력으로 나타내고 다이오드 양단을 출력

압 단자로 사용하고 있으므로 병렬 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 5 -

④ 병렬 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-

그림 44 병렬 정극성 클리퍼

다이오드 양단을 출력 압 단자로 사용하고 입력 압의 정극성을

클리핑해서 입력 압의 부극성만을 출력 압으로 나타나는 클리퍼회

로를 병렬 정극성 클리퍼라 한다

그림 44의 병렬 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 입력 압의

정극성에 해 다이오드는 스 치 도통(ON)상태가 되어 출력 압은

0V가 되고 입력 압의 부극성에 해서는 다이오드가 스 치 개방

(OFF)상태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 나타난다

병렬 부극성 클리퍼에서 설명한 바와 같이 다이오드가 도통(ON)상

태인 경우라도 직렬 클리퍼와 병렬 클리퍼는 출력 압이 서로 다르게

나타나므로 다이오드의 동작 특성과 회로의 동작을 정확히 이해하는

것이 요하다

그림 44에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 정극성을

클리핑하여 부극성만을 출력으로 나타내고 다이오드 양단을 출력

압 단자로 사용하고 있으므로 병렬 정극성 클리퍼라 한다

4가지 종류의 다이오드 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 41과 같

이론과 함께하는 전자회로실험

- 6 -

표 41 다이오드 클리퍼 동작 특성

클리퍼 회로 종류다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 부극성 클리퍼 직렬 부극성 정극성

직렬 정극성 클리퍼 직렬 정극성 부극성

병렬 부극성 클리퍼 병렬 부극성 정극성

병렬 정극성 클리퍼 병렬 정극성 부극성

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 7 -

422 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper)

다이오드 클리퍼에서 기 압을 0V가 아닌 임의의 직류 압으로

조정할 수 있는 회로를 다이오드 바이어스 클리퍼라 한다 회로 구성

은 클리퍼 회로의 출력단에 바이어스 압원을 추가하여 클리핑 기

압을 가변시킬 수 있는 기능을 갖도록 하는 것이다 바이어스

압원을 + 압이 되도록 연결하면 기 압을 + 압으로 조정할 수

있고 바이어스 압원을 - 압이 되도록 연결하면 기 압을 - 압

으로 조정할 수 있다 4가지의 다이오드 클리퍼에 해 각각 바이어스

압원을 추가할 수 있으므로 다이오드 바이어스 클리퍼 역시 4가지

종류가 가능하다

표 42 클리퍼와 바이어스 클리퍼 비교

구분 클리핑 기 압

클리퍼 클리핑 기 압 = 0V

바이어스 클리퍼 클리핑 기 압 = 바이어스 압 Vb

diams클리퍼는 바이어스 압이 0V인 바이어스 클리퍼임

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

① 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설

정된 기 압보다 낮은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 높은

입력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어

스 부극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 45 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

그림 45는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 부극성 클리퍼와

동일한 회로로써 직렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바이어스 압원

을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 바이어스

압원 즉 기 압 Vb 보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스

치 도통(ON)상태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다 기

압 Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 개방

(OFF)상태가 되어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다

그림 45에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 출력단과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어스 부

극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 9 -

② 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설정

된 기 압보다 높은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입

력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어스

정극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 46 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

그림 46의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 정극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 직렬 정극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압

Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드는 스 치 도통(ON)상

태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다

그림 46에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 부하 항 R과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어

스 정극성 클리퍼라 한다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

③ 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 47 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 낮은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 높은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

그림 47의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 부극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 병렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

병렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 그 로 나타난다 기 압 Vb 보다 낮

은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되어

입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인 바이

어스 압원 Vb가 된다

그림 47에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 11 -

④ 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 48 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 높은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 그림

48의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 정극성 클리퍼와

동일한 회로가 된다

병렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인

바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압 Vb 보다 낮은 입력 압

에 해서는 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이

출력 압으로 그 로 나타난다

그림 48에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 4가지 종류

의 바이어스 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 43과 같다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

표 43 다이오드 바이어스 클리퍼 동작 특성

바이어스 클리퍼

종류

다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 바이어스

부극성 클리퍼직렬 Vb 이하 Vb 이상

직렬 바이어스

정극성 클리퍼직렬 Vb 이상 Vb 이하

병렬 바이어스

부극성 클리퍼병렬 Vb 이하 Vb 이상

병렬 바이어스

정극성 클리퍼병렬 Vb 이상 Vb 이하

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 13 -

43 사용부품

부 품 규격 수량

다이오드 Si 다이오드 1개 (1N4001)

항 10kΩ 1개

44 실험방법

[실험 1] 다이오드 클리퍼(clipper) 회로 실험

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 49 직렬 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 410 병렬 클리퍼 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구성하여라

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 정 신호를 만들어

서 사용하여라 한 회로에서 항은 10kΩ 항을 사용하여라

실험회로 구성은 실험 2 다이오드 특성 실험의 그림 26 드보

드를 이용한 실험회로 구성을 참고하여라

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 44에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과에서 입력 압의 정극성 구간이 출력 압으로

나타나는지 는 입력 압의 부극성 구간이 출력 압으로 나타나

는지를 찰하고 그 결과가 타당한지를 검토하여 표 45에 기록하

여라

983761 그림 49(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여 그

림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험단계

983759와 983760을 반복하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 2: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

이론과 함께하는 전자회로실험

- 2 -

① 직렬 부극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 입력 압의 부극성을 제거

(클리핑)해서 입력 압의 정극성만 출력 압으로 나타나는 클리퍼회

로를 직렬 부극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-

그림 41 직렬 부극성 클리퍼

그림 41의 회로는 반 정류회로와 동일한 회로임을 알 수 있다 입

력 압의 부극성을 클리핑하여 정극성만을 나타내는 특성이 바로

반 정류회로의 동작 특성이다 이와 같은 측면에서 반 정류회로를

클리퍼회로의 한 가지로 이해할 수 있다

직렬 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 입력 압의 정극성에

해 다이오드는 스 치 도통(ON)상태가 되어 키르히호 의 압법

칙(KVL)에 의해 입력 압과 출력 압이 동일하게 되어 입력 압이 출

력 압으로 그 로 나타난다 입력 압의 부극성에 해서는 다이오

드가 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이 출력 압으로 나타나

지 않고 출력 압은 0V가 된다

그림 41에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 부극성을

클리핑하여 정극성만을 출력으로 나타내고 다이오드가 부하 항 R

과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 3 -

② 직렬 정극성 클리퍼

D+

-

vi

+

voR

-

그림 42 직렬 정극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 입력 압의 정극성을 클리핑

해서 입력 압의 부극성만 출력 압으로 나타나는 클리퍼회로를 직렬

정극성 클리퍼라 한다

그림 42의 직렬 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 입력 압의

정극성에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이

출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 0V가 된다 입력 압의 부극

성에 해서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 키르히호 의

압법칙(KVL)에 의해 입력 압과 출력 압이 동일하게 되어 입력 압

이 출력 압으로 그 로 나타난다

그림 42에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 정극성을

클리핑하여 부극성만을 출력으로 나타내고 다이오드가 부하 항 R

과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 정극성 클리퍼라 한다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 4 -

③ 병렬 부극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-

그림 43 병렬 부극성 클리퍼

다이오드 양단을 출력 압 단자로 사용하고 입력 압의 부극성을

클리핑해서 입력 압의 정극성만 출력 압으로 나타나는 클리퍼회로

를 병렬 부극성 클리퍼라 한다

그림 43의 병렬 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 입력 압의

정극성에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압

과 출력 압이 동일하게 나타난다 입력 압의 부극성에 해서는

다이오드가 스 치 개방(ON)상태가 되어 출력 압은 0V가 된다

그림 41과 그림 42의 직렬 클리퍼에서는 다이오드가 스 치 도통

(ON)상태인 경우 입력 압이 출력 압으로 그 로 나타나고 다이오드

가 스 치 개방(OFF)인 경우 출력 압이 0V가 된다 그러나 그림 43

과 그림 44의 병렬 클리퍼에서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태인

경우 출력 압이 0V가 되고 다이오드가 스 치 개방(OFF)인 경우 입

력 압이 출력 압으로 그 로 나타난다 이는 병렬 클리퍼에서는 다

이오드 양단을 그 로 출력 압으로 사용하고 있기 때문이다

그림 43에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 부극성을

클리핑하여 정극성만을 출력으로 나타내고 다이오드 양단을 출력

압 단자로 사용하고 있으므로 병렬 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 5 -

④ 병렬 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-

그림 44 병렬 정극성 클리퍼

다이오드 양단을 출력 압 단자로 사용하고 입력 압의 정극성을

클리핑해서 입력 압의 부극성만을 출력 압으로 나타나는 클리퍼회

로를 병렬 정극성 클리퍼라 한다

그림 44의 병렬 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 입력 압의

정극성에 해 다이오드는 스 치 도통(ON)상태가 되어 출력 압은

0V가 되고 입력 압의 부극성에 해서는 다이오드가 스 치 개방

(OFF)상태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 나타난다

병렬 부극성 클리퍼에서 설명한 바와 같이 다이오드가 도통(ON)상

태인 경우라도 직렬 클리퍼와 병렬 클리퍼는 출력 압이 서로 다르게

나타나므로 다이오드의 동작 특성과 회로의 동작을 정확히 이해하는

것이 요하다

그림 44에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 정극성을

클리핑하여 부극성만을 출력으로 나타내고 다이오드 양단을 출력

압 단자로 사용하고 있으므로 병렬 정극성 클리퍼라 한다

4가지 종류의 다이오드 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 41과 같

이론과 함께하는 전자회로실험

- 6 -

표 41 다이오드 클리퍼 동작 특성

클리퍼 회로 종류다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 부극성 클리퍼 직렬 부극성 정극성

직렬 정극성 클리퍼 직렬 정극성 부극성

병렬 부극성 클리퍼 병렬 부극성 정극성

병렬 정극성 클리퍼 병렬 정극성 부극성

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 7 -

422 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper)

다이오드 클리퍼에서 기 압을 0V가 아닌 임의의 직류 압으로

조정할 수 있는 회로를 다이오드 바이어스 클리퍼라 한다 회로 구성

은 클리퍼 회로의 출력단에 바이어스 압원을 추가하여 클리핑 기

압을 가변시킬 수 있는 기능을 갖도록 하는 것이다 바이어스

압원을 + 압이 되도록 연결하면 기 압을 + 압으로 조정할 수

있고 바이어스 압원을 - 압이 되도록 연결하면 기 압을 - 압

으로 조정할 수 있다 4가지의 다이오드 클리퍼에 해 각각 바이어스

압원을 추가할 수 있으므로 다이오드 바이어스 클리퍼 역시 4가지

종류가 가능하다

표 42 클리퍼와 바이어스 클리퍼 비교

구분 클리핑 기 압

클리퍼 클리핑 기 압 = 0V

바이어스 클리퍼 클리핑 기 압 = 바이어스 압 Vb

diams클리퍼는 바이어스 압이 0V인 바이어스 클리퍼임

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

① 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설

정된 기 압보다 낮은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 높은

입력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어

스 부극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 45 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

그림 45는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 부극성 클리퍼와

동일한 회로로써 직렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바이어스 압원

을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 바이어스

압원 즉 기 압 Vb 보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스

치 도통(ON)상태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다 기

압 Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 개방

(OFF)상태가 되어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다

그림 45에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 출력단과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어스 부

극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 9 -

② 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설정

된 기 압보다 높은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입

력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어스

정극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 46 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

그림 46의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 정극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 직렬 정극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압

Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드는 스 치 도통(ON)상

태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다

그림 46에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 부하 항 R과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어

스 정극성 클리퍼라 한다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

③ 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 47 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 낮은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 높은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

그림 47의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 부극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 병렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

병렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 그 로 나타난다 기 압 Vb 보다 낮

은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되어

입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인 바이

어스 압원 Vb가 된다

그림 47에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 11 -

④ 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 48 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 높은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 그림

48의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 정극성 클리퍼와

동일한 회로가 된다

병렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인

바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압 Vb 보다 낮은 입력 압

에 해서는 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이

출력 압으로 그 로 나타난다

그림 48에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 4가지 종류

의 바이어스 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 43과 같다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

표 43 다이오드 바이어스 클리퍼 동작 특성

바이어스 클리퍼

종류

다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 바이어스

부극성 클리퍼직렬 Vb 이하 Vb 이상

직렬 바이어스

정극성 클리퍼직렬 Vb 이상 Vb 이하

병렬 바이어스

부극성 클리퍼병렬 Vb 이하 Vb 이상

병렬 바이어스

정극성 클리퍼병렬 Vb 이상 Vb 이하

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 13 -

43 사용부품

부 품 규격 수량

다이오드 Si 다이오드 1개 (1N4001)

항 10kΩ 1개

44 실험방법

[실험 1] 다이오드 클리퍼(clipper) 회로 실험

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 49 직렬 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 410 병렬 클리퍼 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구성하여라

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 정 신호를 만들어

서 사용하여라 한 회로에서 항은 10kΩ 항을 사용하여라

실험회로 구성은 실험 2 다이오드 특성 실험의 그림 26 드보

드를 이용한 실험회로 구성을 참고하여라

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 44에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과에서 입력 압의 정극성 구간이 출력 압으로

나타나는지 는 입력 압의 부극성 구간이 출력 압으로 나타나

는지를 찰하고 그 결과가 타당한지를 검토하여 표 45에 기록하

여라

983761 그림 49(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여 그

림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험단계

983759와 983760을 반복하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 3: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 3 -

② 직렬 정극성 클리퍼

D+

-

vi

+

voR

-

그림 42 직렬 정극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 입력 압의 정극성을 클리핑

해서 입력 압의 부극성만 출력 압으로 나타나는 클리퍼회로를 직렬

정극성 클리퍼라 한다

그림 42의 직렬 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 입력 압의

정극성에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이

출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 0V가 된다 입력 압의 부극

성에 해서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 키르히호 의

압법칙(KVL)에 의해 입력 압과 출력 압이 동일하게 되어 입력 압

이 출력 압으로 그 로 나타난다

그림 42에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 정극성을

클리핑하여 부극성만을 출력으로 나타내고 다이오드가 부하 항 R

과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 정극성 클리퍼라 한다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 4 -

③ 병렬 부극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-

그림 43 병렬 부극성 클리퍼

다이오드 양단을 출력 압 단자로 사용하고 입력 압의 부극성을

클리핑해서 입력 압의 정극성만 출력 압으로 나타나는 클리퍼회로

를 병렬 부극성 클리퍼라 한다

그림 43의 병렬 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 입력 압의

정극성에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압

과 출력 압이 동일하게 나타난다 입력 압의 부극성에 해서는

다이오드가 스 치 개방(ON)상태가 되어 출력 압은 0V가 된다

그림 41과 그림 42의 직렬 클리퍼에서는 다이오드가 스 치 도통

(ON)상태인 경우 입력 압이 출력 압으로 그 로 나타나고 다이오드

가 스 치 개방(OFF)인 경우 출력 압이 0V가 된다 그러나 그림 43

과 그림 44의 병렬 클리퍼에서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태인

경우 출력 압이 0V가 되고 다이오드가 스 치 개방(OFF)인 경우 입

력 압이 출력 압으로 그 로 나타난다 이는 병렬 클리퍼에서는 다

이오드 양단을 그 로 출력 압으로 사용하고 있기 때문이다

그림 43에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 부극성을

클리핑하여 정극성만을 출력으로 나타내고 다이오드 양단을 출력

압 단자로 사용하고 있으므로 병렬 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 5 -

④ 병렬 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-

그림 44 병렬 정극성 클리퍼

다이오드 양단을 출력 압 단자로 사용하고 입력 압의 정극성을

클리핑해서 입력 압의 부극성만을 출력 압으로 나타나는 클리퍼회

로를 병렬 정극성 클리퍼라 한다

그림 44의 병렬 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 입력 압의

정극성에 해 다이오드는 스 치 도통(ON)상태가 되어 출력 압은

0V가 되고 입력 압의 부극성에 해서는 다이오드가 스 치 개방

(OFF)상태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 나타난다

병렬 부극성 클리퍼에서 설명한 바와 같이 다이오드가 도통(ON)상

태인 경우라도 직렬 클리퍼와 병렬 클리퍼는 출력 압이 서로 다르게

나타나므로 다이오드의 동작 특성과 회로의 동작을 정확히 이해하는

것이 요하다

그림 44에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 정극성을

클리핑하여 부극성만을 출력으로 나타내고 다이오드 양단을 출력

압 단자로 사용하고 있으므로 병렬 정극성 클리퍼라 한다

4가지 종류의 다이오드 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 41과 같

이론과 함께하는 전자회로실험

- 6 -

표 41 다이오드 클리퍼 동작 특성

클리퍼 회로 종류다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 부극성 클리퍼 직렬 부극성 정극성

직렬 정극성 클리퍼 직렬 정극성 부극성

병렬 부극성 클리퍼 병렬 부극성 정극성

병렬 정극성 클리퍼 병렬 정극성 부극성

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 7 -

422 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper)

다이오드 클리퍼에서 기 압을 0V가 아닌 임의의 직류 압으로

조정할 수 있는 회로를 다이오드 바이어스 클리퍼라 한다 회로 구성

은 클리퍼 회로의 출력단에 바이어스 압원을 추가하여 클리핑 기

압을 가변시킬 수 있는 기능을 갖도록 하는 것이다 바이어스

압원을 + 압이 되도록 연결하면 기 압을 + 압으로 조정할 수

있고 바이어스 압원을 - 압이 되도록 연결하면 기 압을 - 압

으로 조정할 수 있다 4가지의 다이오드 클리퍼에 해 각각 바이어스

압원을 추가할 수 있으므로 다이오드 바이어스 클리퍼 역시 4가지

종류가 가능하다

표 42 클리퍼와 바이어스 클리퍼 비교

구분 클리핑 기 압

클리퍼 클리핑 기 압 = 0V

바이어스 클리퍼 클리핑 기 압 = 바이어스 압 Vb

diams클리퍼는 바이어스 압이 0V인 바이어스 클리퍼임

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

① 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설

정된 기 압보다 낮은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 높은

입력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어

스 부극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 45 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

그림 45는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 부극성 클리퍼와

동일한 회로로써 직렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바이어스 압원

을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 바이어스

압원 즉 기 압 Vb 보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스

치 도통(ON)상태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다 기

압 Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 개방

(OFF)상태가 되어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다

그림 45에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 출력단과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어스 부

극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 9 -

② 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설정

된 기 압보다 높은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입

력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어스

정극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 46 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

그림 46의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 정극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 직렬 정극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압

Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드는 스 치 도통(ON)상

태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다

그림 46에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 부하 항 R과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어

스 정극성 클리퍼라 한다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

③ 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 47 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 낮은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 높은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

그림 47의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 부극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 병렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

병렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 그 로 나타난다 기 압 Vb 보다 낮

은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되어

입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인 바이

어스 압원 Vb가 된다

그림 47에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 11 -

④ 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 48 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 높은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 그림

48의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 정극성 클리퍼와

동일한 회로가 된다

병렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인

바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압 Vb 보다 낮은 입력 압

에 해서는 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이

출력 압으로 그 로 나타난다

그림 48에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 4가지 종류

의 바이어스 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 43과 같다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

표 43 다이오드 바이어스 클리퍼 동작 특성

바이어스 클리퍼

종류

다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 바이어스

부극성 클리퍼직렬 Vb 이하 Vb 이상

직렬 바이어스

정극성 클리퍼직렬 Vb 이상 Vb 이하

병렬 바이어스

부극성 클리퍼병렬 Vb 이하 Vb 이상

병렬 바이어스

정극성 클리퍼병렬 Vb 이상 Vb 이하

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 13 -

43 사용부품

부 품 규격 수량

다이오드 Si 다이오드 1개 (1N4001)

항 10kΩ 1개

44 실험방법

[실험 1] 다이오드 클리퍼(clipper) 회로 실험

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 49 직렬 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 410 병렬 클리퍼 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구성하여라

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 정 신호를 만들어

서 사용하여라 한 회로에서 항은 10kΩ 항을 사용하여라

실험회로 구성은 실험 2 다이오드 특성 실험의 그림 26 드보

드를 이용한 실험회로 구성을 참고하여라

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 44에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과에서 입력 압의 정극성 구간이 출력 압으로

나타나는지 는 입력 압의 부극성 구간이 출력 압으로 나타나

는지를 찰하고 그 결과가 타당한지를 검토하여 표 45에 기록하

여라

983761 그림 49(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여 그

림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험단계

983759와 983760을 반복하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 4: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

이론과 함께하는 전자회로실험

- 4 -

③ 병렬 부극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-

그림 43 병렬 부극성 클리퍼

다이오드 양단을 출력 압 단자로 사용하고 입력 압의 부극성을

클리핑해서 입력 압의 정극성만 출력 압으로 나타나는 클리퍼회로

를 병렬 부극성 클리퍼라 한다

그림 43의 병렬 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 입력 압의

정극성에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압

과 출력 압이 동일하게 나타난다 입력 압의 부극성에 해서는

다이오드가 스 치 개방(ON)상태가 되어 출력 압은 0V가 된다

그림 41과 그림 42의 직렬 클리퍼에서는 다이오드가 스 치 도통

(ON)상태인 경우 입력 압이 출력 압으로 그 로 나타나고 다이오드

가 스 치 개방(OFF)인 경우 출력 압이 0V가 된다 그러나 그림 43

과 그림 44의 병렬 클리퍼에서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태인

경우 출력 압이 0V가 되고 다이오드가 스 치 개방(OFF)인 경우 입

력 압이 출력 압으로 그 로 나타난다 이는 병렬 클리퍼에서는 다

이오드 양단을 그 로 출력 압으로 사용하고 있기 때문이다

그림 43에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 부극성을

클리핑하여 정극성만을 출력으로 나타내고 다이오드 양단을 출력

압 단자로 사용하고 있으므로 병렬 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 5 -

④ 병렬 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-

그림 44 병렬 정극성 클리퍼

다이오드 양단을 출력 압 단자로 사용하고 입력 압의 정극성을

클리핑해서 입력 압의 부극성만을 출력 압으로 나타나는 클리퍼회

로를 병렬 정극성 클리퍼라 한다

그림 44의 병렬 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 입력 압의

정극성에 해 다이오드는 스 치 도통(ON)상태가 되어 출력 압은

0V가 되고 입력 압의 부극성에 해서는 다이오드가 스 치 개방

(OFF)상태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 나타난다

병렬 부극성 클리퍼에서 설명한 바와 같이 다이오드가 도통(ON)상

태인 경우라도 직렬 클리퍼와 병렬 클리퍼는 출력 압이 서로 다르게

나타나므로 다이오드의 동작 특성과 회로의 동작을 정확히 이해하는

것이 요하다

그림 44에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 정극성을

클리핑하여 부극성만을 출력으로 나타내고 다이오드 양단을 출력

압 단자로 사용하고 있으므로 병렬 정극성 클리퍼라 한다

4가지 종류의 다이오드 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 41과 같

이론과 함께하는 전자회로실험

- 6 -

표 41 다이오드 클리퍼 동작 특성

클리퍼 회로 종류다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 부극성 클리퍼 직렬 부극성 정극성

직렬 정극성 클리퍼 직렬 정극성 부극성

병렬 부극성 클리퍼 병렬 부극성 정극성

병렬 정극성 클리퍼 병렬 정극성 부극성

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 7 -

422 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper)

다이오드 클리퍼에서 기 압을 0V가 아닌 임의의 직류 압으로

조정할 수 있는 회로를 다이오드 바이어스 클리퍼라 한다 회로 구성

은 클리퍼 회로의 출력단에 바이어스 압원을 추가하여 클리핑 기

압을 가변시킬 수 있는 기능을 갖도록 하는 것이다 바이어스

압원을 + 압이 되도록 연결하면 기 압을 + 압으로 조정할 수

있고 바이어스 압원을 - 압이 되도록 연결하면 기 압을 - 압

으로 조정할 수 있다 4가지의 다이오드 클리퍼에 해 각각 바이어스

압원을 추가할 수 있으므로 다이오드 바이어스 클리퍼 역시 4가지

종류가 가능하다

표 42 클리퍼와 바이어스 클리퍼 비교

구분 클리핑 기 압

클리퍼 클리핑 기 압 = 0V

바이어스 클리퍼 클리핑 기 압 = 바이어스 압 Vb

diams클리퍼는 바이어스 압이 0V인 바이어스 클리퍼임

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

① 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설

정된 기 압보다 낮은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 높은

입력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어

스 부극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 45 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

그림 45는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 부극성 클리퍼와

동일한 회로로써 직렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바이어스 압원

을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 바이어스

압원 즉 기 압 Vb 보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스

치 도통(ON)상태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다 기

압 Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 개방

(OFF)상태가 되어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다

그림 45에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 출력단과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어스 부

극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 9 -

② 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설정

된 기 압보다 높은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입

력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어스

정극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 46 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

그림 46의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 정극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 직렬 정극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압

Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드는 스 치 도통(ON)상

태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다

그림 46에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 부하 항 R과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어

스 정극성 클리퍼라 한다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

③ 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 47 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 낮은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 높은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

그림 47의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 부극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 병렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

병렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 그 로 나타난다 기 압 Vb 보다 낮

은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되어

입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인 바이

어스 압원 Vb가 된다

그림 47에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 11 -

④ 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 48 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 높은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 그림

48의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 정극성 클리퍼와

동일한 회로가 된다

병렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인

바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압 Vb 보다 낮은 입력 압

에 해서는 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이

출력 압으로 그 로 나타난다

그림 48에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 4가지 종류

의 바이어스 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 43과 같다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

표 43 다이오드 바이어스 클리퍼 동작 특성

바이어스 클리퍼

종류

다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 바이어스

부극성 클리퍼직렬 Vb 이하 Vb 이상

직렬 바이어스

정극성 클리퍼직렬 Vb 이상 Vb 이하

병렬 바이어스

부극성 클리퍼병렬 Vb 이하 Vb 이상

병렬 바이어스

정극성 클리퍼병렬 Vb 이상 Vb 이하

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 13 -

43 사용부품

부 품 규격 수량

다이오드 Si 다이오드 1개 (1N4001)

항 10kΩ 1개

44 실험방법

[실험 1] 다이오드 클리퍼(clipper) 회로 실험

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 49 직렬 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 410 병렬 클리퍼 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구성하여라

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 정 신호를 만들어

서 사용하여라 한 회로에서 항은 10kΩ 항을 사용하여라

실험회로 구성은 실험 2 다이오드 특성 실험의 그림 26 드보

드를 이용한 실험회로 구성을 참고하여라

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 44에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과에서 입력 압의 정극성 구간이 출력 압으로

나타나는지 는 입력 압의 부극성 구간이 출력 압으로 나타나

는지를 찰하고 그 결과가 타당한지를 검토하여 표 45에 기록하

여라

983761 그림 49(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여 그

림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험단계

983759와 983760을 반복하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 5: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 5 -

④ 병렬 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-

그림 44 병렬 정극성 클리퍼

다이오드 양단을 출력 압 단자로 사용하고 입력 압의 정극성을

클리핑해서 입력 압의 부극성만을 출력 압으로 나타나는 클리퍼회

로를 병렬 정극성 클리퍼라 한다

그림 44의 병렬 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 입력 압의

정극성에 해 다이오드는 스 치 도통(ON)상태가 되어 출력 압은

0V가 되고 입력 압의 부극성에 해서는 다이오드가 스 치 개방

(OFF)상태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 나타난다

병렬 부극성 클리퍼에서 설명한 바와 같이 다이오드가 도통(ON)상

태인 경우라도 직렬 클리퍼와 병렬 클리퍼는 출력 압이 서로 다르게

나타나므로 다이오드의 동작 특성과 회로의 동작을 정확히 이해하는

것이 요하다

그림 44에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 정극성을

클리핑하여 부극성만을 출력으로 나타내고 다이오드 양단을 출력

압 단자로 사용하고 있으므로 병렬 정극성 클리퍼라 한다

4가지 종류의 다이오드 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 41과 같

이론과 함께하는 전자회로실험

- 6 -

표 41 다이오드 클리퍼 동작 특성

클리퍼 회로 종류다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 부극성 클리퍼 직렬 부극성 정극성

직렬 정극성 클리퍼 직렬 정극성 부극성

병렬 부극성 클리퍼 병렬 부극성 정극성

병렬 정극성 클리퍼 병렬 정극성 부극성

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 7 -

422 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper)

다이오드 클리퍼에서 기 압을 0V가 아닌 임의의 직류 압으로

조정할 수 있는 회로를 다이오드 바이어스 클리퍼라 한다 회로 구성

은 클리퍼 회로의 출력단에 바이어스 압원을 추가하여 클리핑 기

압을 가변시킬 수 있는 기능을 갖도록 하는 것이다 바이어스

압원을 + 압이 되도록 연결하면 기 압을 + 압으로 조정할 수

있고 바이어스 압원을 - 압이 되도록 연결하면 기 압을 - 압

으로 조정할 수 있다 4가지의 다이오드 클리퍼에 해 각각 바이어스

압원을 추가할 수 있으므로 다이오드 바이어스 클리퍼 역시 4가지

종류가 가능하다

표 42 클리퍼와 바이어스 클리퍼 비교

구분 클리핑 기 압

클리퍼 클리핑 기 압 = 0V

바이어스 클리퍼 클리핑 기 압 = 바이어스 압 Vb

diams클리퍼는 바이어스 압이 0V인 바이어스 클리퍼임

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

① 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설

정된 기 압보다 낮은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 높은

입력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어

스 부극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 45 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

그림 45는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 부극성 클리퍼와

동일한 회로로써 직렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바이어스 압원

을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 바이어스

압원 즉 기 압 Vb 보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스

치 도통(ON)상태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다 기

압 Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 개방

(OFF)상태가 되어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다

그림 45에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 출력단과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어스 부

극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 9 -

② 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설정

된 기 압보다 높은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입

력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어스

정극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 46 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

그림 46의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 정극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 직렬 정극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압

Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드는 스 치 도통(ON)상

태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다

그림 46에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 부하 항 R과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어

스 정극성 클리퍼라 한다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

③ 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 47 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 낮은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 높은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

그림 47의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 부극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 병렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

병렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 그 로 나타난다 기 압 Vb 보다 낮

은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되어

입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인 바이

어스 압원 Vb가 된다

그림 47에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 11 -

④ 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 48 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 높은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 그림

48의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 정극성 클리퍼와

동일한 회로가 된다

병렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인

바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압 Vb 보다 낮은 입력 압

에 해서는 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이

출력 압으로 그 로 나타난다

그림 48에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 4가지 종류

의 바이어스 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 43과 같다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

표 43 다이오드 바이어스 클리퍼 동작 특성

바이어스 클리퍼

종류

다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 바이어스

부극성 클리퍼직렬 Vb 이하 Vb 이상

직렬 바이어스

정극성 클리퍼직렬 Vb 이상 Vb 이하

병렬 바이어스

부극성 클리퍼병렬 Vb 이하 Vb 이상

병렬 바이어스

정극성 클리퍼병렬 Vb 이상 Vb 이하

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 13 -

43 사용부품

부 품 규격 수량

다이오드 Si 다이오드 1개 (1N4001)

항 10kΩ 1개

44 실험방법

[실험 1] 다이오드 클리퍼(clipper) 회로 실험

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 49 직렬 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 410 병렬 클리퍼 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구성하여라

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 정 신호를 만들어

서 사용하여라 한 회로에서 항은 10kΩ 항을 사용하여라

실험회로 구성은 실험 2 다이오드 특성 실험의 그림 26 드보

드를 이용한 실험회로 구성을 참고하여라

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 44에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과에서 입력 압의 정극성 구간이 출력 압으로

나타나는지 는 입력 압의 부극성 구간이 출력 압으로 나타나

는지를 찰하고 그 결과가 타당한지를 검토하여 표 45에 기록하

여라

983761 그림 49(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여 그

림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험단계

983759와 983760을 반복하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 6: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

이론과 함께하는 전자회로실험

- 6 -

표 41 다이오드 클리퍼 동작 특성

클리퍼 회로 종류다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 부극성 클리퍼 직렬 부극성 정극성

직렬 정극성 클리퍼 직렬 정극성 부극성

병렬 부극성 클리퍼 병렬 부극성 정극성

병렬 정극성 클리퍼 병렬 정극성 부극성

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 7 -

422 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper)

다이오드 클리퍼에서 기 압을 0V가 아닌 임의의 직류 압으로

조정할 수 있는 회로를 다이오드 바이어스 클리퍼라 한다 회로 구성

은 클리퍼 회로의 출력단에 바이어스 압원을 추가하여 클리핑 기

압을 가변시킬 수 있는 기능을 갖도록 하는 것이다 바이어스

압원을 + 압이 되도록 연결하면 기 압을 + 압으로 조정할 수

있고 바이어스 압원을 - 압이 되도록 연결하면 기 압을 - 압

으로 조정할 수 있다 4가지의 다이오드 클리퍼에 해 각각 바이어스

압원을 추가할 수 있으므로 다이오드 바이어스 클리퍼 역시 4가지

종류가 가능하다

표 42 클리퍼와 바이어스 클리퍼 비교

구분 클리핑 기 압

클리퍼 클리핑 기 압 = 0V

바이어스 클리퍼 클리핑 기 압 = 바이어스 압 Vb

diams클리퍼는 바이어스 압이 0V인 바이어스 클리퍼임

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

① 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설

정된 기 압보다 낮은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 높은

입력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어

스 부극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 45 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

그림 45는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 부극성 클리퍼와

동일한 회로로써 직렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바이어스 압원

을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 바이어스

압원 즉 기 압 Vb 보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스

치 도통(ON)상태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다 기

압 Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 개방

(OFF)상태가 되어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다

그림 45에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 출력단과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어스 부

극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 9 -

② 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설정

된 기 압보다 높은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입

력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어스

정극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 46 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

그림 46의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 정극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 직렬 정극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압

Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드는 스 치 도통(ON)상

태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다

그림 46에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 부하 항 R과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어

스 정극성 클리퍼라 한다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

③ 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 47 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 낮은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 높은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

그림 47의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 부극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 병렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

병렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 그 로 나타난다 기 압 Vb 보다 낮

은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되어

입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인 바이

어스 압원 Vb가 된다

그림 47에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 11 -

④ 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 48 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 높은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 그림

48의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 정극성 클리퍼와

동일한 회로가 된다

병렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인

바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압 Vb 보다 낮은 입력 압

에 해서는 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이

출력 압으로 그 로 나타난다

그림 48에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 4가지 종류

의 바이어스 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 43과 같다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

표 43 다이오드 바이어스 클리퍼 동작 특성

바이어스 클리퍼

종류

다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 바이어스

부극성 클리퍼직렬 Vb 이하 Vb 이상

직렬 바이어스

정극성 클리퍼직렬 Vb 이상 Vb 이하

병렬 바이어스

부극성 클리퍼병렬 Vb 이하 Vb 이상

병렬 바이어스

정극성 클리퍼병렬 Vb 이상 Vb 이하

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 13 -

43 사용부품

부 품 규격 수량

다이오드 Si 다이오드 1개 (1N4001)

항 10kΩ 1개

44 실험방법

[실험 1] 다이오드 클리퍼(clipper) 회로 실험

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 49 직렬 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 410 병렬 클리퍼 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구성하여라

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 정 신호를 만들어

서 사용하여라 한 회로에서 항은 10kΩ 항을 사용하여라

실험회로 구성은 실험 2 다이오드 특성 실험의 그림 26 드보

드를 이용한 실험회로 구성을 참고하여라

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 44에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과에서 입력 압의 정극성 구간이 출력 압으로

나타나는지 는 입력 압의 부극성 구간이 출력 압으로 나타나

는지를 찰하고 그 결과가 타당한지를 검토하여 표 45에 기록하

여라

983761 그림 49(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여 그

림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험단계

983759와 983760을 반복하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 7: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 7 -

422 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper)

다이오드 클리퍼에서 기 압을 0V가 아닌 임의의 직류 압으로

조정할 수 있는 회로를 다이오드 바이어스 클리퍼라 한다 회로 구성

은 클리퍼 회로의 출력단에 바이어스 압원을 추가하여 클리핑 기

압을 가변시킬 수 있는 기능을 갖도록 하는 것이다 바이어스

압원을 + 압이 되도록 연결하면 기 압을 + 압으로 조정할 수

있고 바이어스 압원을 - 압이 되도록 연결하면 기 압을 - 압

으로 조정할 수 있다 4가지의 다이오드 클리퍼에 해 각각 바이어스

압원을 추가할 수 있으므로 다이오드 바이어스 클리퍼 역시 4가지

종류가 가능하다

표 42 클리퍼와 바이어스 클리퍼 비교

구분 클리핑 기 압

클리퍼 클리핑 기 압 = 0V

바이어스 클리퍼 클리핑 기 압 = 바이어스 압 Vb

diams클리퍼는 바이어스 압이 0V인 바이어스 클리퍼임

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

① 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설

정된 기 압보다 낮은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 높은

입력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어

스 부극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 45 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

그림 45는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 부극성 클리퍼와

동일한 회로로써 직렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바이어스 압원

을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 바이어스

압원 즉 기 압 Vb 보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스

치 도통(ON)상태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다 기

압 Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 개방

(OFF)상태가 되어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다

그림 45에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 출력단과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어스 부

극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 9 -

② 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설정

된 기 압보다 높은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입

력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어스

정극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 46 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

그림 46의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 정극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 직렬 정극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압

Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드는 스 치 도통(ON)상

태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다

그림 46에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 부하 항 R과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어

스 정극성 클리퍼라 한다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

③ 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 47 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 낮은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 높은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

그림 47의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 부극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 병렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

병렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 그 로 나타난다 기 압 Vb 보다 낮

은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되어

입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인 바이

어스 압원 Vb가 된다

그림 47에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 11 -

④ 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 48 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 높은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 그림

48의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 정극성 클리퍼와

동일한 회로가 된다

병렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인

바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압 Vb 보다 낮은 입력 압

에 해서는 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이

출력 압으로 그 로 나타난다

그림 48에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 4가지 종류

의 바이어스 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 43과 같다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

표 43 다이오드 바이어스 클리퍼 동작 특성

바이어스 클리퍼

종류

다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 바이어스

부극성 클리퍼직렬 Vb 이하 Vb 이상

직렬 바이어스

정극성 클리퍼직렬 Vb 이상 Vb 이하

병렬 바이어스

부극성 클리퍼병렬 Vb 이하 Vb 이상

병렬 바이어스

정극성 클리퍼병렬 Vb 이상 Vb 이하

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 13 -

43 사용부품

부 품 규격 수량

다이오드 Si 다이오드 1개 (1N4001)

항 10kΩ 1개

44 실험방법

[실험 1] 다이오드 클리퍼(clipper) 회로 실험

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 49 직렬 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 410 병렬 클리퍼 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구성하여라

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 정 신호를 만들어

서 사용하여라 한 회로에서 항은 10kΩ 항을 사용하여라

실험회로 구성은 실험 2 다이오드 특성 실험의 그림 26 드보

드를 이용한 실험회로 구성을 참고하여라

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 44에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과에서 입력 압의 정극성 구간이 출력 압으로

나타나는지 는 입력 압의 부극성 구간이 출력 압으로 나타나

는지를 찰하고 그 결과가 타당한지를 검토하여 표 45에 기록하

여라

983761 그림 49(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여 그

림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험단계

983759와 983760을 반복하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 8: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

이론과 함께하는 전자회로실험

- 8 -

① 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설

정된 기 압보다 낮은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 높은

입력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어

스 부극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 45 직렬 바이어스 부극성 클리퍼

그림 45는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 부극성 클리퍼와

동일한 회로로써 직렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바이어스 압원

을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 바이어스

압원 즉 기 압 Vb 보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스

치 도통(ON)상태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다 기

압 Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 개방

(OFF)상태가 되어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다

그림 45에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 출력단과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어스 부

극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 9 -

② 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설정

된 기 압보다 높은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입

력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어스

정극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 46 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

그림 46의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 정극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 직렬 정극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압

Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드는 스 치 도통(ON)상

태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다

그림 46에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 부하 항 R과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어

스 정극성 클리퍼라 한다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

③ 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 47 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 낮은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 높은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

그림 47의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 부극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 병렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

병렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 그 로 나타난다 기 압 Vb 보다 낮

은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되어

입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인 바이

어스 압원 Vb가 된다

그림 47에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 11 -

④ 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 48 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 높은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 그림

48의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 정극성 클리퍼와

동일한 회로가 된다

병렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인

바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압 Vb 보다 낮은 입력 압

에 해서는 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이

출력 압으로 그 로 나타난다

그림 48에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 4가지 종류

의 바이어스 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 43과 같다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

표 43 다이오드 바이어스 클리퍼 동작 특성

바이어스 클리퍼

종류

다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 바이어스

부극성 클리퍼직렬 Vb 이하 Vb 이상

직렬 바이어스

정극성 클리퍼직렬 Vb 이상 Vb 이하

병렬 바이어스

부극성 클리퍼병렬 Vb 이하 Vb 이상

병렬 바이어스

정극성 클리퍼병렬 Vb 이상 Vb 이하

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 13 -

43 사용부품

부 품 규격 수량

다이오드 Si 다이오드 1개 (1N4001)

항 10kΩ 1개

44 실험방법

[실험 1] 다이오드 클리퍼(clipper) 회로 실험

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 49 직렬 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 410 병렬 클리퍼 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구성하여라

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 정 신호를 만들어

서 사용하여라 한 회로에서 항은 10kΩ 항을 사용하여라

실험회로 구성은 실험 2 다이오드 특성 실험의 그림 26 드보

드를 이용한 실험회로 구성을 참고하여라

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 44에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과에서 입력 압의 정극성 구간이 출력 압으로

나타나는지 는 입력 압의 부극성 구간이 출력 압으로 나타나

는지를 찰하고 그 결과가 타당한지를 검토하여 표 45에 기록하

여라

983761 그림 49(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여 그

림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험단계

983759와 983760을 반복하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 9: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 9 -

② 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드가 부하와 직렬로 연결되고 바이어스 압원에 의해 설정

된 기 압보다 높은 입력 압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입

력 압만을 출력 압으로 나타나게 하는 클리퍼회로를 직렬 바이어스

정극성 클리퍼라 한다

D+

-

vi

+

voR

-Vb

Vb

그림 46 직렬 바이어스 정극성 클리퍼

그림 46의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 직렬 정극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 직렬 정극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

직렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 출력 압은 기 압인 바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압

Vb 보다 낮은 입력 압에 해서는 다이오드는 스 치 도통(ON)상

태가 되어 입력 압과 출력 압이 동일하게 된다

그림 46에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드가 부하 항 R과 직렬로 연결되어 있으므로 이를 직렬 바이어

스 정극성 클리퍼라 한다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

③ 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 47 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 낮은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 높은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

그림 47의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 부극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 병렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

병렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 그 로 나타난다 기 압 Vb 보다 낮

은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되어

입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인 바이

어스 압원 Vb가 된다

그림 47에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 11 -

④ 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 48 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 높은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 그림

48의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 정극성 클리퍼와

동일한 회로가 된다

병렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인

바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압 Vb 보다 낮은 입력 압

에 해서는 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이

출력 압으로 그 로 나타난다

그림 48에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 4가지 종류

의 바이어스 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 43과 같다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

표 43 다이오드 바이어스 클리퍼 동작 특성

바이어스 클리퍼

종류

다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 바이어스

부극성 클리퍼직렬 Vb 이하 Vb 이상

직렬 바이어스

정극성 클리퍼직렬 Vb 이상 Vb 이하

병렬 바이어스

부극성 클리퍼병렬 Vb 이하 Vb 이상

병렬 바이어스

정극성 클리퍼병렬 Vb 이상 Vb 이하

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 13 -

43 사용부품

부 품 규격 수량

다이오드 Si 다이오드 1개 (1N4001)

항 10kΩ 1개

44 실험방법

[실험 1] 다이오드 클리퍼(clipper) 회로 실험

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 49 직렬 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 410 병렬 클리퍼 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구성하여라

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 정 신호를 만들어

서 사용하여라 한 회로에서 항은 10kΩ 항을 사용하여라

실험회로 구성은 실험 2 다이오드 특성 실험의 그림 26 드보

드를 이용한 실험회로 구성을 참고하여라

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 44에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과에서 입력 압의 정극성 구간이 출력 압으로

나타나는지 는 입력 압의 부극성 구간이 출력 압으로 나타나

는지를 찰하고 그 결과가 타당한지를 검토하여 표 45에 기록하

여라

983761 그림 49(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여 그

림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험단계

983759와 983760을 반복하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 10: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

이론과 함께하는 전자회로실험

- 10 -

③ 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 47 병렬 바이어스 부극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 낮은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 높은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

그림 47의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 부극성

클리퍼와 동일한 회로가 된다 즉 병렬 부극성 클리퍼의 출력단에 바

이어스 압원을 추가하여 구성한 회로이다

병렬 바이어스 부극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 그 로 나타난다 기 압 Vb 보다 낮

은 입력 압에 해서는 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되어

입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인 바이

어스 압원 Vb가 된다

그림 47에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이하를 클리핑하여 기 압 이상만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 부극성 클리퍼라 한다

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 11 -

④ 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 48 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 높은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 그림

48의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 정극성 클리퍼와

동일한 회로가 된다

병렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인

바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압 Vb 보다 낮은 입력 압

에 해서는 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이

출력 압으로 그 로 나타난다

그림 48에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 4가지 종류

의 바이어스 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 43과 같다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

표 43 다이오드 바이어스 클리퍼 동작 특성

바이어스 클리퍼

종류

다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 바이어스

부극성 클리퍼직렬 Vb 이하 Vb 이상

직렬 바이어스

정극성 클리퍼직렬 Vb 이상 Vb 이하

병렬 바이어스

부극성 클리퍼병렬 Vb 이하 Vb 이상

병렬 바이어스

정극성 클리퍼병렬 Vb 이상 Vb 이하

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 13 -

43 사용부품

부 품 규격 수량

다이오드 Si 다이오드 1개 (1N4001)

항 10kΩ 1개

44 실험방법

[실험 1] 다이오드 클리퍼(clipper) 회로 실험

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 49 직렬 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 410 병렬 클리퍼 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구성하여라

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 정 신호를 만들어

서 사용하여라 한 회로에서 항은 10kΩ 항을 사용하여라

실험회로 구성은 실험 2 다이오드 특성 실험의 그림 26 드보

드를 이용한 실험회로 구성을 참고하여라

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 44에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과에서 입력 압의 정극성 구간이 출력 압으로

나타나는지 는 입력 압의 부극성 구간이 출력 압으로 나타나

는지를 찰하고 그 결과가 타당한지를 검토하여 표 45에 기록하

여라

983761 그림 49(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여 그

림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험단계

983759와 983760을 반복하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 11: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 11 -

④ 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

D

+

-

vi

+

vo

R

-Vb

Vb

그림 48 병렬 바이어스 정극성 클리퍼

다이오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로

사용하고 바이어스 압원에 의해 설정된 기 압보다 높은 입력

압을 클리핑하여 기 압보다 낮은 입력 압만을 출력 압으로 나

타나게 하는 클리퍼회로를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 그림

48의 회로는 바이어스 압원 Vb를 무시하면 병렬 정극성 클리퍼와

동일한 회로가 된다

병렬 바이어스 정극성 클리퍼의 회로 동작을 살펴보면 기 압 Vb

보다 높은 입력 압에 해 다이오드가 스 치 도통(ON)상태가 되

어 입력 압이 출력 압으로 나타나지 않고 출력 압은 기 압인

바이어스 압원 Vb가 된다 한 기 압 Vb 보다 낮은 입력 압

에 해서는 다이오드는 스 치 개방(OFF)상태가 되어 입력 압이

출력 압으로 그 로 나타난다

그림 48에 표시된 입력 압 형과 출력 압 형과 같이 기 압

Vb 이상을 클리핑하여 기 압 이하만을 출력으로 나타내고 다이

오드와 바이어스 압원이 연결된 양단을 출력 압 단자로 사용하

고 있으므로 이를 병렬 바이어스 정극성 클리퍼라 한다 4가지 종류

의 바이어스 클리퍼의 동작 특성을 정리하면 표 43과 같다

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

표 43 다이오드 바이어스 클리퍼 동작 특성

바이어스 클리퍼

종류

다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 바이어스

부극성 클리퍼직렬 Vb 이하 Vb 이상

직렬 바이어스

정극성 클리퍼직렬 Vb 이상 Vb 이하

병렬 바이어스

부극성 클리퍼병렬 Vb 이하 Vb 이상

병렬 바이어스

정극성 클리퍼병렬 Vb 이상 Vb 이하

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 13 -

43 사용부품

부 품 규격 수량

다이오드 Si 다이오드 1개 (1N4001)

항 10kΩ 1개

44 실험방법

[실험 1] 다이오드 클리퍼(clipper) 회로 실험

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 49 직렬 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 410 병렬 클리퍼 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구성하여라

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 정 신호를 만들어

서 사용하여라 한 회로에서 항은 10kΩ 항을 사용하여라

실험회로 구성은 실험 2 다이오드 특성 실험의 그림 26 드보

드를 이용한 실험회로 구성을 참고하여라

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 44에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과에서 입력 압의 정극성 구간이 출력 압으로

나타나는지 는 입력 압의 부극성 구간이 출력 압으로 나타나

는지를 찰하고 그 결과가 타당한지를 검토하여 표 45에 기록하

여라

983761 그림 49(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여 그

림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험단계

983759와 983760을 반복하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 12: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

이론과 함께하는 전자회로실험

- 12 -

표 43 다이오드 바이어스 클리퍼 동작 특성

바이어스 클리퍼

종류

다이오드와

부하의 연결클리핑 출력 압

직렬 바이어스

부극성 클리퍼직렬 Vb 이하 Vb 이상

직렬 바이어스

정극성 클리퍼직렬 Vb 이상 Vb 이하

병렬 바이어스

부극성 클리퍼병렬 Vb 이하 Vb 이상

병렬 바이어스

정극성 클리퍼병렬 Vb 이상 Vb 이하

각 회로의 다이오드 클리퍼 회로 명칭은

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 13 -

43 사용부품

부 품 규격 수량

다이오드 Si 다이오드 1개 (1N4001)

항 10kΩ 1개

44 실험방법

[실험 1] 다이오드 클리퍼(clipper) 회로 실험

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 49 직렬 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 410 병렬 클리퍼 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구성하여라

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 정 신호를 만들어

서 사용하여라 한 회로에서 항은 10kΩ 항을 사용하여라

실험회로 구성은 실험 2 다이오드 특성 실험의 그림 26 드보

드를 이용한 실험회로 구성을 참고하여라

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 44에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과에서 입력 압의 정극성 구간이 출력 압으로

나타나는지 는 입력 압의 부극성 구간이 출력 압으로 나타나

는지를 찰하고 그 결과가 타당한지를 검토하여 표 45에 기록하

여라

983761 그림 49(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여 그

림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험단계

983759와 983760을 반복하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 13: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 13 -

43 사용부품

부 품 규격 수량

다이오드 Si 다이오드 1개 (1N4001)

항 10kΩ 1개

44 실험방법

[실험 1] 다이오드 클리퍼(clipper) 회로 실험

vi viR R vovo

+ + + +

- - - -

D D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 49 직렬 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D

(a) 부극성 클리핑 (b) 정극성 클리핑

그림 410 병렬 클리퍼 회로

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구성하여라

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 정 신호를 만들어

서 사용하여라 한 회로에서 항은 10kΩ 항을 사용하여라

실험회로 구성은 실험 2 다이오드 특성 실험의 그림 26 드보

드를 이용한 실험회로 구성을 참고하여라

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 44에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과에서 입력 압의 정극성 구간이 출력 압으로

나타나는지 는 입력 압의 부극성 구간이 출력 압으로 나타나

는지를 찰하고 그 결과가 타당한지를 검토하여 표 45에 기록하

여라

983761 그림 49(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여 그

림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험단계

983759와 983760을 반복하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 14: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

이론과 함께하는 전자회로실험

- 14 -

983758 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구성하여라

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 정 신호를 만들어

서 사용하여라 한 회로에서 항은 10kΩ 항을 사용하여라

실험회로 구성은 실험 2 다이오드 특성 실험의 그림 26 드보

드를 이용한 실험회로 구성을 참고하여라

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 44에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과에서 입력 압의 정극성 구간이 출력 압으로

나타나는지 는 입력 압의 부극성 구간이 출력 압으로 나타나

는지를 찰하고 그 결과가 타당한지를 검토하여 표 45에 기록하

여라

983761 그림 49(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여 그

림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험단계

983759와 983760을 반복하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 15: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 15 -

983762 그림 49(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바꾸

어 연결하여 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)를 구

성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라

983763 그림 410(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)를 구성하고 실험

단계 983759와 983760을 반복하여라

983764 동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼와

그림 410(a)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

983765 동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 49(b)의 직렬 클리퍼와

그림 410(b)의 병렬 클리퍼의 실험 결과에 하여 다음을 찰하

고 그 이유를 생각해 보아라

표 44 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타

내는지의 여부

2가지 출력 형을 세 하게 찰하여 최 값 압과 클리핑

압에 있어 2가지 형이 미세한 압 차이가 있는지의 여부와

압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 16: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

이론과 함께하는 전자회로실험

- 16 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼(biased clipper) 회로 실험

D+

-

vi

+

voR

-

+

vo

-

+

-

vi R

D

Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 411 직렬 바이어스 클리퍼 회로

D

+

-

vi

+

vo

R

-

+

vo

-

+

-

vi

R

D Vb Vb

(a) 부극성 부분(Vb이하 압) 클리핑 (b) 정극성 부분(Vb이상 압) 클리핑

그림 412 병렬 바이어스 클리퍼 회로

983758 그림 411(a)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성 부분 클리핑)를

구성하여라 그림 411(a)의 회로는 그림 49(a)의 직렬 클리퍼 회로

(부극성 클리핑)에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

입력 압은 신호발생기(signal generator)를 이용하여 피크-피크값

압(Vp-p)이 12V이고 주 수가 25KHz인 신호를 만들어서 사용하

여라 한 바이어스 압 Vb는 직류 원공 기를 이용하여 4V의

DC 압을 인가하고 회로의 항 R은 10kΩ 항을 사용하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

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실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 17 -

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

신호발생기출력단자의+전압 라인

신호발생기출력단자의GND 라인

직류전원공급기출력단자의-전압 라인

직류전원공급기출력단자의+전압 라인

바이어스전압(Vb)

다이오드(왼쪽 P

오른쪽 N)

10K저항

그림 413 직렬 바이어스 클리퍼(부극성 부분 클리핑) 실험회로 구성

983759 입력 압 vi와 출력 압 vo를 오실로스코 의 듀얼모드를 이용하

여 동시에 측정하여 입력 압 vi와 출력 압 vo의 형을 표 46에

그려라

오실로스코 는 듀얼 모드를 이용하여 CH1은 입력 압 vi CH2는

출력 압 vo를 동시에 측정하여라 한 입력 압과 출력 압의 정

확한 비교를 해 CH1과 CH2의 Ground 압 치가 모두 오실

로스코 화면의 가운데가 되도록 CH1과 CH2 각각의 수직 치

조정기(vertical position knob)를 조정하고 압 스 일(Vdiv) 역

시 동일하게 설정하여라

983760 실험단계 983759의 결과가 타당한지 다음 사항을 검토하여 표 47에

기록하여라

출력 압이 바이어스 압 Vb에 의해 부분 제한되어 Vb이상의

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 18: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

이론과 함께하는 전자회로실험

- 18 -

압만 출력 압으로 나타나는지 는 Vb이하의 압만 출력

압으로 나타나는지의 여부

의 사항을 토 로 실험단계 983759 결과의 타당성 여부

983761 그림 411(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 411(b)의 직렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 411(b)의 회로는

그림 49(b)의 직렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983762 그림 411(b)의 회로에서 다이오드 D와 항 R의 치를 서로 바

꾸어 연결하여 그림 412(a)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(부극성

부분 클리핑)를 구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림

412(a)의 회로는 그림 410(a)의 병렬 클리퍼 회로(부극성 클리핑)

에 바이어스 압 Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983763 그림 412(a)의 회로에서 다이오드 D의 극성을 바꾸어 연결하여

그림 412(b)의 병렬 바이어스 클리퍼 회로(정극성 부분 클리핑)를

구성하고 실험단계 983759와 983760을 반복하여라 그림 412(b)의 회로는

그림 410(b)의 병렬 클리퍼 회로(정극성 클리핑)에 바이어스 압

Vb를 추가하여 구성한 회로이다

983764 표 44와 표 46의 실험결과에서 표 44(a)와 표 46(a) 표 44(b)와

표 46(b) 표 44(c)와 표 46(c) 표 44(d)와 표 46(d) 각각이 바이

어스 압 Vb에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 찰하여 클

리퍼 회로와 바이어스 클리퍼 회로의 특성의 차이를 확인하여라

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 19: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 19 -

45 실험결과

[실험 1] 다이오드 클리퍼회로 실험

표 44 다이오드 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 20: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

이론과 함께하는 전자회로실험

- 20 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

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실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 21 -

표 45 다이오드 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬부극성클리퍼

실험단계 983759의 결

과(표 44(a)) 분석실험결과가 직렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부직렬정극성클리퍼

실험단계 983761의 결

과(표 44(b)) 분석실험결과가 직렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬부극성클리퍼

실험단계 983762의 결

과(표 44(c)) 분석실험결과가 병렬부극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

입력 압의 정극성과

부극성 어느 형

이 출력 압으로 나

타나는지의 여부병렬정극성클리퍼

실험단계 983763의 결

과(표 44(d)) 분석실험결과가 병렬정극

성클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 22: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

이론과 함께하는 전자회로실험

- 22 -

[실험 2] 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험

표 46 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 형

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(a) 실험단계 983759의 실험 형 (직렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(b) 실험단계 983761의 실험 형 (직렬 바이어스 정극성 클리퍼)

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 23: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 23 -

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(c) 실험단계 983762의 실험 형 (병렬 바이어스 부극성 클리퍼)

압 스 일 2 Vdiv 시간 스 일 01 msdiv

(d) 실험단계 983763의 실험 형 (병렬 바이어스 정극성 클리퍼)

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 24: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

이론과 함께하는 전자회로실험

- 24 -

표 47 다이오드 바이어스 클리퍼회로 실험 데이터

실험단계 실험내용 실험결과 참고사항

983760

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983759의 결과(표

46(a)) 분석직렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983761

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

직렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983761의 결과(표

46(b)) 분석직렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983762

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 부

극성 클리퍼 실험

단계 983762의 결과(표

46(c)) 분석병렬 바이어스 부극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

983763

바이어스 압 Vb이상

이 클리핑되는지

는 Vb이하가 클리핑

되는지의 여부

병렬 바이어스 정

극성 클리퍼 실험

단계 983763의 결과(표

46(d)) 분석병렬 바이어스 정극

성 클리퍼 특성과 일

치하는지 여부

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 25: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

실험 4 다이오드 클리퍼 실험

- 25 -

46 검토사항

983729 다이오드 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983730 다이오드 바이어스 클리퍼회로에 대하여 설명하여라

983731 다음 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

동일한 부극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (a)의 직렬 클리퍼와

그림 4-10 (a)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하

고 그 이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (a)와 (c)의 결과에서 동일한 부극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

983732 다음의 다이오드 클리퍼회로 실험의 실험단계 983765의 질문에 대하여 설

명하여라

동일한 정극성 클리핑 특성을 갖는 그림 4-9 (b)의 직렬 클리퍼와 그

림 4-10 (b)의 병렬 클리퍼의 실험결과에 대하여 다음을 관찰하고 그

이유를 설명하여라

bull 표 4-4 (b)와 (d)의 결과에서 동일한 정극성 클리핑 특성을 나타내

는지 여부

bull 두 가지 출력파형을 세밀하게 관찰하여 최대값 전압과 클리핑된

전압에 있어 2가지 파형이 미세한 전압 차이가 있는지의 여부와

전압 차이가 나는 이유

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라

Page 26: 실험 4. 다이오드 클리퍼 실험 4.1 실험목적ocw.dongyang.ac.kr/cms_ocw/electsystem/5374/note/5_05.pdf · 이론과 함께하는 전자회로실험 - 4 - ③ 병렬 부극성

이론과 함께하는 전자회로실험

- 26 -

983733 교류입력전압 파형의 DC-2 V 이하를 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC-2 V 이하를 클리핑하여 입력전압파형 중 DC-

2 V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983734 교류입력전압 파형의 DC+5 V 이상을 클리핑하는 회로를 구성하고자

한다 이와 같이 DC+5 V 이상을 클리핑하여 입력전압파형 중 DC+5

V 이상의 파형부분만 출력전압으로 나타나게 하기 위한 2가지 형태

의 바이어스 클리퍼회로를 그리고 회로 동작에 대하여 설명하여라

983735 다음 바이어스 클리퍼회로 실험의 실험단계 983764의 질문에 대하여 설명

하여라

표 4-4와 표 4-6의 실험결과에서 표 4-4 (a)와 표 4-6 (a) 표 4-4 (b)

와 표 4-6 (b) 표 4-4 (c)와 표 4-6 (c) 표 4-4 (d)와 표 4-6 (d) 각각

이 바이어스 전압 에 의해 클리핑된 결과를 보이고 있는지 관찰하

여 클리퍼회로와 바이어스 클리퍼회로의 특성의 차이를 확인하여라

983736 실험시의 특이사항 및 실험에 대한 종합결론을 정리하여라