POLITECHNIKA RADOMSKA im. Kazimierza Pułaskiego WYDZIAŁ TRANSPORTU |
LABORATORIUM MIERNICTWA |
Data:
|
||
Wykonali: |
Grupa:
|
Zespół:
|
Rok akademicki:
|
|
Temat: |
Metodyka opracowań wyników pomiarowych |
Nr ćwiczenia: 1 |
Ocena:
|
1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest wykorzystanie komputera z przetwornikami A/C i C/A do badania charakterystyk diod półprzewodnikowych.
2. Schemat połączeń stanowiska do badania charakterystyk elementów półprzewodnikowych:
3. Schemat badanego przez nas układu:
4. Tabela pomiarowa:
Lp. |
UC/A |
UA/C |
UD |
dUD |
ID |
dID |
Uwagi: |
|
[V] |
[V] |
[V] |
[%] |
[mA] |
[%] |
|
1 |
-10 |
-6,895 |
-6,895 |
2,1579E-01 |
-1,1500E-02 |
4,1234E-02 |
|
2 |
-9,5 |
-6,895 |
-6,895 |
2,1579E-01 |
-9,6481E-03 |
4,1259E-02 |
|
3 |
-10 |
-6,895 |
-6,895 |
2,1579E-01 |
6,2574E-02 |
4,1234E-02 |
|
4 |
-9 |
-6,89 |
-6,89 |
2,1594E-01 |
-7,8148E-03 |
4,1287E-02 |
|
5 |
-8,5 |
-6,88 |
-6,88 |
2,1622E-01 |
-6,0000E-03 |
4,1319E-02 |
|
6 |
-8 |
-6,87 |
-6,87 |
2,1651E-01 |
-4,1852E-03 |
4,1356E-02 |
|
7 |
-7,5 |
-6,86 |
-6,86 |
2,1679E-01 |
-2,3704E-03 |
4,1397E-02 |
|
8 |
-7 |
-6,846 |
-6,846 |
2,1720E-01 |
-5,7037E-04 |
4,1445E-02 |
|
9 |
-6,5 |
-6,504 |
-6,504 |
2,2756E-01 |
1,4815E-05 |
4,1538E-02 |
|
10 |
-6 |
-6,006 |
-6,006 |
2,4478E-01 |
2,2222E-05 |
4,1666E-02 |
|
11 |
-5,5 |
-5,508 |
-5,508 |
2,6510E-01 |
2,9630E-05 |
4,1817E-02 |
|
12 |
-5 |
-5,005 |
-5,005 |
2,8973E-01 |
1,8519E-05 |
4,1999E-02 |
|
13 |
-4,5 |
-4,507 |
-4,507 |
3,1953E-01 |
2,5926E-05 |
4,2221E-02 |
|
14 |
-4 |
-4,009 |
-4,009 |
3,5674E-01 |
3,3333E-05 |
4,2497E-02 |
|
15 |
-3,5 |
-3,506 |
-3,506 |
4,0505E-01 |
2,2222E-05 |
4,2855E-02 |
|
16 |
-3 |
-3,008 |
-3,008 |
4,6880E-01 |
2,9630E-05 |
4,3329E-02 |
|
17 |
-2,5 |
-2,505 |
-2,505 |
5,5892E-01 |
1,8519E-05 |
4,3996E-02 |
|
18 |
-2 |
-2,007 |
-2,007 |
6,9265E-01 |
2,5926E-05 |
4,4991E-02 |
|
19 |
-1,5 |
-1,509 |
-1,509 |
9,1463E-01 |
3,3333E-05 |
4,6647E-02 |
|
20 |
-1 |
-1,006 |
-1,006 |
1,3619E+00 |
2,2222E-05 |
4,9970E-02 |
|
21 |
-0,5 |
-0,508 |
-0,508 |
2,6775E+00 |
2,9630E-05 |
5,9843E-02 |
|
22 |
0 |
0 |
0 |
|
0,0000E+00 |
|
|
23 |
0,5 |
0,493 |
0,493 |
2,7583E+00 |
2,5926E-05 |
6,0142E-02 |
|
24 |
1 |
0,708 |
0,708 |
1,9268E+00 |
1,0815E-03 |
5,2063E-02 |
|
25 |
1,5 |
0,742 |
0,742 |
1,8394E+00 |
2,8074E-03 |
5,0074E-02 |
|
26 |
2 |
0,762 |
0,762 |
1,7917E+00 |
4,5852E-03 |
4,9065E-02 |
|
27 |
2,5 |
0,776 |
0,776 |
1,7597E+00 |
6,3852E-03 |
4,8448E-02 |
|
28 |
3 |
0,786 |
0,786 |
1,7376E+00 |
8,2000E-03 |
4,8034E-02 |
|
29 |
3,5 |
0,801 |
0,801 |
1,7054E+00 |
9,9963E-03 |
4,7678E-02 |
|
30 |
4 |
0,811 |
0,811 |
1,6846E+00 |
1,1811E-02 |
4,7424E-02 |
|
31 |
4,5 |
0,82 |
0,82 |
1,6663E+00 |
1,3630E-02 |
4,7219E-02 |
|
32 |
5 |
0,83 |
0,83 |
1,6465E+00 |
1,5444E-02 |
4,7036E-02 |
|
33 |
5,5 |
0,835 |
0,835 |
1,6368E+00 |
1,7278E-02 |
4,6910E-02 |
|
34 |
6 |
0,845 |
0,845 |
1,6176E+00 |
1,9093E-02 |
4,6765E-02 |
|
35 |
6,5 |
0,854 |
0,854 |
1,6008E+00 |
2,0911E-02 |
4,6640E-02 |
|
36 |
7 |
0,864 |
0,864 |
1,5825E+00 |
2,2726E-02 |
4,6518E-02 |
|
37 |
7,5 |
0,869 |
0,869 |
1,5735E+00 |
2,4559E-02 |
4,6439E-02 |
|
38 |
8 |
0,879 |
0,879 |
1,5558E+00 |
2,6374E-02 |
4,6333E-02 |
|
39 |
8,5 |
0,889 |
0,889 |
1,5386E+00 |
2,8189E-02 |
4,6233E-02 |
|
40 |
9 |
0,894 |
0,894 |
1,5301E+00 |
3,0022E-02 |
4,6171E-02 |
|
41 |
9,5 |
0,903 |
0,903 |
1,5150E+00 |
3,1841E-02 |
4,6087E-02 |
|
5. Przykładowe obliczenia:
6. Charakterystyka przejściowa badanej diody:
Wnioski:
W ćwiczeniu wykorzystaliśmy komputer z podłączonym stanowiskiem zawierającym przetworniki analogowo-cyfrowy i cyfrowo-analogowy do zdejmowania charakterystyk diod półprzewodnikowych. Badaliśmy diody Zenera i prostownicze.
Dioda Zenera 3,3 V. Zauważamy, że dioda w kierunku przewodzenia cechuje się niskim spadkiem napięcia wynoszącym około 0,6 V. Z wykresu widać, że rezystancja dynamiczna w kierunku przewodzenia jest bardzo mała (wzrostowi prądu towarzyszy bardzo niewielki wzrost napięcia przewodzenia). Ze względu na to, że jest to dioda stabilizacyjna, w kierunku zaporowym powyżej pewnej wartości napięcia (ok. 2,2 V) prąd zaczyna szybko rosnąć. Z wykresu widać, że rezystancja dynamiczna w kierunku przewodzenia ( nachylenie charakterystyki) jest niższe niż dla kierunku przewodzenia.
Dioda Zenera 3,3 V. Badaliśmy taką samą diodę, co w p. 1, ale z inną wartością rezystancji szeregowej, a dokonywany był pomiar spadku napięcia na rezystorze. Otrzymany wykres jest bardzo zbliżony do poprzedniego.
Dioda Zenera 6,8 V. Mierzony był spadek napięcia na rezystorze szeregowym. Dioda zachowywała się bardzo podobnie do poprzednich lecz tutaj zauważamy dużo lepszą stabilizację napięcia wstecznego (ok. 6,8 V).
Na podstawie pomiarów dokonaliśmy oceny błędów. Okazało się we wszystkich przypadkach, że błąd pomiaru ΔUD był najmniejszy dla największych bezwzględnych wartości napięcia wyjściowego przetwornika C/A i wynosił około 0,2 %. Gdy wartość ta zbliżała się do zera błąd ten gwałtownie rósł.
Natomiast błędy ΔID przyjmowały wartości bardzo małe z tendencją wzrostu w miarę zwiększania się napięcia wyjściowego przetwornika C/A.
1
1