Laboratorium Elektroniki
Sprawozdanie z ćwiczenia numer 1
Data wykonania ćwiczenia: 2003-10-09
Temat ćwiczenia:
Skład sekcji:
Agnieszka Eberle
Daria Święty
Agnieszka Taras
Diody półprzewodnikowe są elementami prostowniczymi wykonanymi z germanu, krzemu lub z arsenku galu. Własności prostownicze zawdzięczają one istnieniu bariery potencjału na styku metal – półprzewodnik (diody ostrzowe), lub na granicy dwu warstw o różnym typie przewodnictwa (diody złączowe).
Charakterystyka prądowo - napięciowa diod jest niesymetryczna i nieliniowa.
Wielkości elektryczne charakteryzujące diody są następujące :
-prąd w kierunku przewodzenia jest to prąd płynący przez diodę w kierunku, w którym przedstawia ona mały opór elektryczny
-prąd w kierunku zaporowym jest to prąd płynący przez diodę w kierunku, w którym przedstawia ona duży opór elektryczny
-napięcie przewodzenia jest to napięcie między anodą a katodą (polaryzujące złącze) przy znamionowym prądzie w kierunku przewodzenia
-napięcie zaporowe (wsteczne) jest to napięcie między katodą a anodą, powodujące przepływ prądu w kierunku zaporowym
-napięcie przebicia jest to szczytowa wartość napięcia wstecznego, przy którym występuje przebicie diody
-prąd wyprostowany jest to średnia wartość prądu w kierunku przewodzenia przy zasilaniu diody napięciem zmiennym
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z działaniem złącza p-n oraz wykonanie pomiarów umożliwiających zdjęcie charakterystyk statycznych diod.
W celu sprawdzenia diody na prąd przewodzenia i prąd wsteczny montujemy układ złożony z zasilacza prądu stałego, badanej diody i dwu mierników.
Aby zmierzyć napięcie dla prądu w kierunku przewodzenia sporządzono następujący układ :
Zmieniając wartości prądu na SPM badano wartości napięcia dla poszczególnych diod na dołączonym woltomierzu.
Dla prądu w kierunku zaporowym dla diod Zenera schemat wygląda następująco:
Pomiar prądu zaporowego dla diod powinien być wykonywany za pomocą następującego układu:
Ponieważ jednak miliamperomierz nie ma tak małego zakresu, wykorzystujemy do tych pomiarów woltomierz o rezystancji wewnętrznej 10 MΩ. W tym celu sporządzono następujący układ:
Wartość prądu badano dla napięcia źródła wynoszącego 10 V .
Pomiaru dokonujemy w temperaturze 25oC unikając dotykania diody palcami, zwłaszcza przy pomiarze prądu wstecznego. Do układu nie wolno wprowadzić diody zwartej, gdyż może to spowodować uszkodzenie miliamperomierza.
Tabele pomiarowe i opracowanie wyników:
a) Dla prądu w kierunku przewodzenia wartości napięcia wynosiły odpowiednio:
Pomiary zebrano i przedstawiono na odpowiednich wykresach :
b) Dla prądu w kierunku zaporowym przy stałym napięciu pomiary prądu oraz pomiary napięcia dla diod Zenera wynosiły odpowiednio:
R = 10 MW
U zadane = 10 V
Rodzaje diod
I [nA]
Ostrzowa Ge
1.36[mA]
Impulsowa Si
6.21
Prostownicza Si
3.48
Schottkego
158,00
LED czerwona
4.23
LED żółta
13.62
LED zielona
10.49
Zenera 7.5
882,00
Zenera 3.3
394,00
Tranzystor
3,85
I zadane
U zmierzone
Zenera
3,3
7,5
[mA]
[V]
0,002
1,18
7,60
0,005
1,37
7,66
0,01
1,51
7,69
0,02
1,66
7,70
0,05
1,87
0,10
2,05
7,71
0,20
2,24
7,72
0,50
2,52
7,74
1,00
2,75
7,76
2,00
3,01
7,80
5,00
3,37
7,86
10,00
3,63
7,90
15,00
3,79
7,94
20,00
3,90
Pomiary zebrano i przedstawiono na odpowiednich wykresach:
c) Wyznaczanie oporu dynamicznrgo dla diody Schottkego :
r dynamiczne
Delta U
Delta I
diody
0,024
0,003
8,000
0,015
3,000
0,010
1,000
ikea_92