Spraw - wplyw temperatury na diody , 1. Cel ˙wiczenia :


1. Cel ćwiczenia :

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z własnościami diod półprzewodnikowych

ze szczególnym uwzględnieniem wpływu temperatury na ich własności.

2. Opis układu pomiarowego:

W trakcie ćwiczenia wyznaczaliśmy charakterystyki prądowo-napięciowe

czterech diod:

a) germanowej OY 110

b) prostowniczej krzemowej BYP 680

c) Zenera BZP 620-C5V6

d) Zenera BZP 620-C11

Do wyznaczenia charakterystyk w kierunku przewodzenia wykorzystywaliśmy

układ pomiarowy przedstawiony na rys. 1. Prąd ustawialiśmy za pomocą

zasilacza ze stabilizacją prądu wyjściowego /z ogranicznikiem prądowym/

Do wyznaczenia charakterystyk w kierunku zaporowym wykorzystywaliśmy

zasilacz stabilizowany z płynnie regulowanym napięciem wyjściowym.

Pomiary charakterystyk przeprowadzaliśmy dla trzech wartości temperatury,

która była ustalana i stabilizowana za pomocą specjalnego układu.

3. Tabele pomiarowe:

Kierunek przewodzenia:

T=40°C

T=60°C

a

b

c

d

a

b

c

d

a

b

c

d

JD

[mA]

UD

[V]

UD

[V]

UD

[V]

UD

[V]

UD

[V]

UD

[V]

UD

[V]

UD

[V]

UD

[V]

UD

[V]

UD

[V]

UD

[V]

4

0.18

0.57

0.65

0.65

0.15

0.51

0.62

0.53

0.12

0.47

0.58

0.49

6

0.2

0.59

0.66

0.66

0.17

0.53

0.63

0.55

0.14

0.49

0.6

0.51

8

0.21

0.6

0.67

0.66

0.18

0.55

0.64

0.56

0.15

0.5

0.61

0.52

10

0.23

0.61

0.68

0.67

0.19

0.56

0.65

0.57

0.16

0.52

0.62

0.53

20

0.26

0.64

0.7

0.69

0.23

0.59

0.67

0.6

0.2

0.55

0.64

0.56

30

0.28

0.66

0.71

0.7

0.25

0.61

0.68

0.62

0.22

0.58

0.65

0.58

40

0.3

0.67

0.72

0.71

0.26

0.63

0.69

0.64

0.23

0.59

0.66

0.6

60

0.32

0.68

0.73

0.72

0.29

0.64

0.71

0.67

0.26

0.61

0.67

0.62

80

0.34

0.7

0.73

0.73

0.3

0.66

0.72

0.68

0.28

0.63

0.68

0.64

100

0.35

0.71

0.74

0.74

0.32

0.67

0.72

0.7

0.29

0.64

0.69

0.66

a) OY 110

b) BYP 680

c) BZP 620 C5V6

d) BZP 620 C11

Kierunek zaporowy:

Dioda OY110:

UD

[V]

JD

[mA]

JD

[mA]

JD

[mA]

1

85

90

340

2

120

105

380

4

185

135

440

5

215

150

480

6

240

175

520

8

295

230

610

10

350

335

760

12

500

450

1020

14

950

870

1400

16

1300

1200

Dioda BYP 620 C5V6:

T=20°C

T=40°C

T=60°C

UD

[V]

JD

[mA]

UD

[V]

JD

[mA]

UD

[V]

JD

[mA]

1

0

1

0

1

0

2

0

2

0

2

0.01

4

0.25

4

1.8

3

0.14

5

3

4.88

19

4

2.7

5.51

18

4.78

10.9

Dioda BYP 620 C11

T=20°C

T=40°C

T=60°C

UD

[V]

JD

[mA]

UD

[V]

JD

[mA]

UD

[V]

JD

[mA]

4

0

5

0

5

0

6

0

6

0.04

6

0

8

0

8

0.13

8

0.3

10

0.2

10

0.6

10

1.2

10.8

11.7

11.8

11

11.26

10.9

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

5. Wnioski i spostrzeżenia:

Jak widać z wykonanych w oparciu o pomiary wykresów parametry diod

w znacznym stopniu zależą od temperatury. W kierunku przewodzenia

napięcie na przewodzącej diodzie spada wraz ze wzrostem temperatury.

Dla kierunku zaporowego wpływ temperatury na parametry jest uzależniony

od typu diody

a) Dioda germanowa OY 110:

W kierunku przewodzenia spadek napięcia wyniósł około 0.3 V i malał

wraz ze wzrostem temperatury.

W kierunku zaporowym prąd wsteczny rósł wraz ze wzrostem temperatury

i wzrostem napięcia polaryzującego osiągając wartość maksymalną

około 1.3 mA dla napięcia 14 V i temperatury 60°C. Jest to wartość bardzo

duża, która wyklucza taką diodę z wielu zastosowań.

Z powodu bardzo znacznego wzrostu prądu wstecznego w przypadku wzrostu

temperatury diod germanowych nie można stosować w temperaturze większej

niż 70°C. Zaletą diod germanowych jest mały spadek napięcia na

przewodzącym złączu, co jest ważne przy zasilaniu urządzenia z baterii.

b) Dioda prostownicza krzemowa BYP 680:

W kierunku przewodzenia spadek napięcia wyniósł około 0.6-0.7 V, co jest

wartością charakterystyczną dla tego typu diod. Napięcie na przewodzącej

diodzie spadało wraz ze wzrostem temperatury.

W kierunku zaporowym nie dokonaliśmy pomiarów ze względu na zbyt małą

czułość używanego mikroamperomierza. / spodziewany prąd wsteczny

mógł mieć wartość do około kilkudziesięciu mA./.

c) Dioda Zenera BYP 620 C5V6:

W kierunku przewodzenia dioda ta zachowywała się jak zwykła dioda

krzemowa: spadek napięcia około 0.6-0.7 V, malejący wraz ze wzrostem

temperatury.

W kierunku zaporowym można zauważyć wzrost prądu wstecznego

przy napięciu około 4.5-5 V do wartości nawet 17 mA.

Jak widać z wykresu napięcie zenera zależy od temperatury i rośnie

wraz ze wzrostem temperatury. Dla temperatury 20°C badaliśmy

inną diodę i spadek napięcia na niej nie był taki sam jak dla diody umieszczonej

na termostacie. Wynika to z rozrzutu parametrów który może wynosić nawet 10%.

d) Dioda Zenera BYP 620 C11:

W kierunku przewodzenia dioda ta zachowywała się jak zwykła dioda

krzemowa: spadek napięcia około 0.6-0.7 V, malejący wraz ze wzrostem

temperatury.

W kierunku zaporowym można zauważyć wzrost prądu wstecznego

przy napięciu około 11 V do wartości 12 mA.

Również dla tej diody napięcie wsteczne rośnie wraz ze wzrostem temperatury,

co potwierdza wiadomości teoretyczne.



Wyszukiwarka