[부산대 이학전자실험] 6. Op amp-3

1. 실험 목적
OP amp를 응용 예인 comparator 회로 (비교기)를 구성하고 이해한다. 그리고 Photo detector를 제작하고 그 특성을 알아본다.

2. 실험 원리
- Comparator
비교기회로는 전압을 비교하는 데 아주 적합하다. 입력전압이 다른 입력단자의 기준전압을 초과하면, 출력 측이 자신의 상태를 정해진 한계 값으로 변경하도록 되어 있다. 똑같은 크기의 전압일 경우, 출력은 0이다. 비교기에서 전압증폭도는 낮으나(Vu＝103~104), 반응시간은 아주 짧다(빠르다).

- 다이오드
다이오드는 전류를 한쪽으로는 흐르게 하고 반대쪽으로는 흐르지 않게 하는 정류작용을 하는 전자 부품이다. 따라서 다이오드의 전기 저항은 한쪽 방향의 전류에 대해서는 매우 작지만, 반대쪽 방향에 대해서는 매우 크다.
다이오드에서 전류가 잘 흐르는 방향을 순방향, 반대로 전류가 잘 흐르지 않는 방향을 역방향이라고 한다. 다이오드는 전류를 한쪽으로만 흘리므로 교류(alternating current, AC)를 직류(direct current, DC)로 변환하는 데에 사용된다. 정류 특성 외에도 다이오드는 비선형 전류-전압 특성으로 인해 훨씬 더 복잡한 특징을 보인다. 가장 많이 쓰는 다이오드는 p-n 접합 다이오드는 반도체 기반의 전자회로를 구성하는 가장 기본 단위가 된다.
전원 혹은 바이어스 전압이 연결되지 않은 상태에서 p-n 접합을 만들면, 접합부 근처에서 p형 반도체왿� n형 반도체에 각각 존재하는 전하 운반자인 양공과 전자는 상대적 밀도 차이로 인해 서로를 향해서 확산된다. 이렇게 각각의 전하 운반자가 확산하면 접합부 근처의 p형 반도체 쪽에는 (-) 전하를 띈 받개 이온, 이왿�는 반대로 n형 반도체 쪽에는 (+) 전하를 띈 주개 이온이 남게 된다. 따라서 p-n 접합부 근처는 더이상 전기적으로 중성이 아니라 전하를 띄게 되므로 이 영역을 공간 전하 영역, 또는 전하 운반자가 결핍된 영역이어서 결핍 영역이라고 부른다.