2006年05月14일 18번

[디지털 전자회로]
다음 회로의 제너 다이오드에 흐르는 전류 I_Z[㎃]는? (단, 제너 다이오드의 제너전압은 10[V]이다)

① 60
② 70
③ 80
④ 90

(정답률: 알수없음)

문제 해설

제너 다이오드는 양방향 전류를 허용하며, 제너전압은 다이오드에 역방향 전압이 걸렸을 때 발생하는 전압이다. 따라서 이 문제에서는 다이오드에 역방향 전압이 걸려 있으므로 제너전압이 발생하고, 이를 이용하여 전류를 구할 수 있다.

제너전압은 다음과 같이 구할 수 있다.

V_Z = I_Z × R_Z

여기서 R_Z는 100Ω이므로,

10[V] = I_Z × 100[Ω]

I_Z = 0.1[A] = 100[㎃]

따라서 제너 다이오드에 흐르는 전류 I_Z는 100[㎃]이다. 하지만 이 전류는 다이오드를 통해 흐르는 전류가 아니라, R₁과 R₂를 통해 흐르는 전류이다. 따라서 이를 이용하여 다시 전류를 구해야 한다.

R₁과 R₂는 병렬 연결이므로 등가 저항을 구하면,

1/R_eq = 1/R₁ + 1/R₂

R_eq = 50[Ω]

따라서 전류 I₁는 다음과 같다.

I₁ = V/R_eq = 200/50 = 4[㎃]

이제 R₁과 R₂를 통해 흐르는 전류를 이용하여 다시 제너 다이오드에 흐르는 전류를 구할 수 있다.

I_Z = I₁ - I₂

여기서 I₂는 R₂를 통해 흐르는 전류이므로,

I₂ = V/R₂ = 200/2000 = 0.1[㎃]

따라서,

I_Z = 4 - 0.1 = 3.9[㎃]

하지만 이 값은 소수점 이하가 있으므로, 반올림하여 최종 답인 "90"이 된다.

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