Politechnika Świętokrzyska w Kielcach Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki
Podstawy Elektroniki
Ćw. nr 1
Data wykonania ćwiczenia : 24.01.2013.
1. Artur Sitarz

CEL ĆWICZENIA:

Celem ćwiczenia jest poznanie własności i wyznaczenie charakterystyk napięciowo-prądowych diod prostowniczych, elektroluminescencyjnych i Zenera oraz wybranych parametrów badanych elementów.

PRZEBIEG ĆWICZENIA:

1. Wyznaczanie charakterystyk diod w kierunku przewodzenia:

a)

Układ do pomiaru charakterystyk diod w kierunku przewodzenia: dioda prostownicza.

b)

Układ do pomiaru charakterystyk diod w kierunku przewodzenia: dioda elektroluminescencyjna.

Tabela 1. Pomiary charakterystyk diod prostowniczych i elektroluminescencyjnych w kierunku przewodzenia:

Lp.	1N4002-D3	DZG7-D2	L-53 ID-D6	L-53 MBDL-D7
	IF [mA]	UF [V]	IF [mA]	UF [V]
1.	0,1	0,419	0,1	67,2
2.	1	0,570	1	152,6
3.	2	0,604	2	183,8
4.	4	0,632	4	215,2
5.	6	0,652	6	235,6
6.	8	0,666	8	249,6
7.	10	0,676	10	260,5
8.	12	0,684	12	270,0
9.	14	0,691	14	277,0
10.	16	0,697	16	284,2
11.	18	0,702	18	290,0
12.	20	0,706	20	295,1
13.	22	0,711	22	300,3
14.	24	0,715	24	304,9
15.	26	0,718	26	308,7

Rezystancję statyczną obliczamy ze wzoru: .

Dla 1N4002-D3: R=$\frac{0,676\ V}{10\ \text{mA}}$=0,0676 Ω

Dla DZG7-D2: R=$\frac{260,5\ V}{10\ \text{mA}}$=26,05 Ω

Rezystancję dynamiczną obliczamy ze wzoru: r= $\frac{U}{I}$

Dla 1N4002-D3: R=$\frac{\left( 0,684 - 0,676 \right)V}{(12 - 10)\ \text{mA}}$=$\frac{0,008\ V}{2\ \text{mA}}$=0,005 Ω

Dla DZG7-D2: R=$\frac{\left( 270,0 - 260,5 \right)V}{(12 - 10)\ \text{mA}}$=$\frac{\ 9,5\ V}{2\ \text{mA}}$=4,75 Ω

1. Wyznaczanie charakterystyk diod w kierunku zaporowym:

Układ do wyznaczania charakterystyk diod w kierunku zaporowym
(układ dokładnego pomiaru prądu).

Tabela 2. Pomiary charakterystyk diod prostowniczych i elektroluminescencyjnych w kierunku zaporowym:

Lp.	1N4002-D3	DZG7-D2
	IF [mA]	UF [µV]
1.	-2	0
2.	-4	0
3.	-6	0
4.	-8	0
5.	-10	0
6.	-12	0
7.	-14	0
8.	-16	0
9.	-18	0
10.	-20	0
11.	-22	0
12.	-24	0
13.	-26	0
14.	-28	0
15.	-30	0

1. Pomiary charakterystyk diod Zenera w kierunku zaporowm:

Układ do wyznaczania charakterystyki diody Zenera w kierunku zaporowym.

Tabela 3. Pomiary charakterystyk diod Zenera w kierunku zaporowym:

Lp.	3V9	5V6	7V5	8,2V
	IF [mA]	UF [V]	IF [mA]	UF [V]
1.	-0,1	-1,72	-0,1	-5,20
2.	-1	-2,18	-1	-5,59
3.	-2	-2,38	-2	-5,59
4.	-4	-2,56	-4	-5,60
5.	-6	-2,69	-6	-5,60
6.	-8	-2,78	-8	-5,60
7.	-10	-2,85	-10	-5,61
8.	-12	-2,91	-12	-5,61
9.	-14	-2,96	-14	-5,61
10.	-16	-3,01	-16	-5,61
11.	-18	-3,05	-18	-5,61
12.	-20	-3,09	-20	-5,61
13.	-22	-3,12	-22	-5,62
14.	-24	-3,15	-24	-5,62
15.	-26	-3,18	-26	-5,62

Dla 3V9: R=$\frac{- 2.85\ V}{- 10\ \text{mA}}$=0,285 Ω

Dla 5V6: R=$\frac{- 5,61\ V}{- 10\ \text{mA}}$=0,561 Ω

Dla 7V5: R=$\frac{- 7,14\ V}{- 10\ \text{mA}}$=0,714 Ω

Dla 8,2V: R=$\frac{- 7.89\ V}{- 10\ \text{mA}}$=0,789 Ω

Dla 3V9 : r=$\frac{\left( - 2,91 - ( - 2,85 \right))V}{(12 - 10)\ \text{mA}}$=$\frac{- 0,06\ V}{2\ \text{mA}}$=-0,03 Ω

Dla 5V6: r=$\frac{\left( - 5,31 - ( - 5,31 \right))V}{(12 - 10)\ \text{mA}}$=$\frac{\ 0\ V}{2\ \text{mA}}$=0 Ω

Dla 7V5: r=$\frac{\left( - 7,15 - ( - 7,14 \right))V}{(12 - 10)\ \text{mA}}$=$\frac{- 0,01\ V}{2\ \text{mA}}$=-0,005 Ω

Dla 8,2V: r=$\frac{\left( - 7,90 - ( - 7.89 \right))V}{(12 - 10)\ \text{mA}}$=$\frac{- 0,01\ V}{2\ \text{mA}}$=-0,005 Ω

WNIOSKI:

Analiza pomiarów diod półprzewodnikowych (D3, D2, 5V6, 7V5, 8,2V, 10V oraz D6, D7) w kierunku przewodzenia wykazała wyraźną różnicę napięć pomiędzy diodami, przy jednakowych wartościach prądu. Różnorodność ta ma odzwierciedlenie w ilości różnych rodzajów diod i mnogości ich zastosowań.

Można również zauważyć, ze diody Zenera w kierunku przewodzenia zachowują się jak normalne diody. Pomiary diod w kierunku zaporowym pokazują nam, ze pomimo ciągłego zwiększenia napięcia, natężenie prądu na diodzie D3 wynosi zawsze 0,

a w przypadku diody D2 rośnie.

W pomiarach charakterystyk diod Zenera (5V6, 7V5, 8,2V, 10V) w kierunku zaporowym diody te powinny osiągać napięcia analogicznie do ich nazw. Takie oznaczanie diod Zenera pozwalają na stosowanie ich bez znajomości dokładnej charakterystyki tych diod.