I. Cel ćwiczenia

Praktyczne poznanie układów do badania charakterystyk statycznych diod półprzewodnikowych, odcinków (zakresów): przewodzenia, zatkania, przebicia. Przyswojenie kształtu charakterystyk i ich matematycznego opisu. Poznanie i badanie najprostszych układów aplikacyjnych diod.

II. Wykaz przyrządów

• Multimetr METEX MXD-4660A (V: charkterystyka przewodzenia, stabilizacji, zatkania i parametryczny stabilizator napięcia)

• Multimetr profitex DT-380 (A: charakterystyka przewodzenia, stabilizacji, zatkania;

  V: parametryczny stabilizator napięcia)

• dekadowy obciążalnik rezystancyjny typ OD-Rb; nr inw.: I29-IVa4491

• źródło nastawne typ ZNM-2/91; nr inw.: I29/EW-28c/2000

• zasilacz ZSM-1/97

III. Schematy

D₁: dioda uniwersalna krzemowa, typ 1N4148 ,

D₂: dioda impulsowa Schottky’ego, typ 1N5819 ,

D₃: dioda Zenera, poprawniej stabilizacji, typ BZP683-C6V8,

D₄: dioda świecąca LED, zielona.

Rys.1. Układ poprawnego pomiaru napięcia (UPPN) do badania charakterystyk diod:

a) zakresu przewodzenia, b) zakresu przebicia - stabilizacji przy wstecznej polaryzacji diody Zenera.

Rys.2. Układ poprawnego pomiaru prądu Rys.3. Układ parametrycznego stabilizatora

(UPPP) do badania charakterystyk diod napięcia z obciążeniem i przyrządami

w zakresie zatkania. do badania.

IV. Tabele pomiarowe:

Tab.1. Badanie diod w kierunku przewodzenia, układ PPN z rys.1a.

Parametry modelu praktycznego (opisu inżynierskiego) diod dla kierunku przewodzenia:

D₁: dioda uniwersalna krzemowa, typ 1N4148:

D₂: dioda impulsowa Schottky’ego, typ 1N5819:

D₃: dioda Zenera, poprawniej stabilizacji, typ BZP683-C6V8:

D₄: dioda świecąca LED, zielona:

Przykładowe obliczenia dla diody krzemowej:

Charakterystyki przeowdzenia I_F=f(U_F) diod

I [mA]

U [V]

Charakterystyki przeowdzenia I_F=f(U_F) diod w skali pół-logarytmicznej

I [mA]

U [V]

Tab.2. Badanie diody Zenera w zakresie stabilizacji, układ PPN z rys.1b.

Charakterystyka stabilizacji I_RZ=f(U_RZ) diody.

I [mA]

U [V]

Wyznaczenie parametrów U_z i R_z dla diody Zenera w zakresie stabilizacji

Tab.3. Badanie diod w kierunku zatkania, układ PPP z rys.2.

Tab.4. Badanie stabilizatora z diodą Zenera, rys.3.

Charakterystyka U=f(U) stabilizatora z diodą Zenera

U [V]

U [V]

V. Wnioski:

Układ poprawnego pomiaru napięcia stosowaliśmy do badania charakterystyki przewodzenia i stabilizacji (tylko dioda Zenera), natomiast układ poprawnie mierzonego prądu stosowaliśmy do badania charakterystyki zatkania. W diodzie krzemowej, Schottky'ego, Zenera i zielonej LED przy pomiarach charakterystyki w kierunku przewodzenia duży wzrost napięcia przekładał się na niewielki wzrost prądu. Podczas pomiaru charakterystyki diody Zenera w zakresie stabilizacji mały wzrost napięcia powodował stosunkowo duży wzrost prądu. Przy pomiarze charakterystyki diody Schottky’ego w kierunku zaporowym wzrost napięcia powodował proporcjonalny wzrost prądu. Inne diody (poza diodą Schottky'ego, która przepuszczała znikomo mały prąd) praktycznie nie przewodziły prądu w kierunku zaporowym, ponieważ w danych warunkach prąd był niemierzalny.