Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
data wykonania: 09.03.2002 r.	temat: Badanie diod półprzewodnikowych			wykonali:
data		ocena	podpis

1. Wstęp:

Celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk statycznych diod półprzewodnikowych oraz sposobu określenia ich parametrów statycznych i dynamicznych. W celu otrzymania statycznych charakterystyk prądowo-napięciowych elementów półprzewodnikowych wykorzystaliśmy metodę " punkt po punkcie ". Polega ona na odczytywaniu wartości napięcia na danym elemencie i prądu przepływającego przez ten element.

2. Schematy pomiarowe.

2.1. Schemat układu do zdejmowania charakterystyk diody w kierunku przewodzenia

2.2. Schemat układu do zdejmowania charakterystyk diody w kierunku zaporowym

3. Tabele pomiarowe

BYP 401

Uf	[mV]	53	600	625	647	667	692	720	738	750	757	763	771
If	[mA]	0	3,06	5,08	8,03	12,1	20	35	50	65	75	85	100

Ur	[V]	1	2	3	4	6	8	10	15	20	25	28	30
Ir	[µA]	0	0	0	0	0	0	0	0,1	0,3	0,4	0,5	0,6

AAP 152

Uf	[mV]	50	254	335	448	532	584	655	703	772	853	959	1010
If	[mA]	0	1,06	2	3,66	5,1	6,07	7,49	8,53	10,06	12	14,64	15,92

Ur	[V]	2	5	9	12	15	18	20	22	24	26	28,05	30
Ir	[µA]	13	19	29	37	47	58	67	76	86	97	109	120

Diody Zenera :

3V9

Ur	[V]	1,88	3,02	3,27	3,43	3,54	3,73	3,81	3,87	3,91	3,95	3,98	4,03
Ir	[mA]	0,1	5,04	10	15	20	35	44,8	55	65	75,6	85	99,9

6V8

Ur	[V]	6,2	6,43	6,45	6,47	6,48	6,5	6,53	6,56	6,61	6,65	6,69	6,71
Ir	[mA]	0	4,97	9,9	15,03	20,04	25,07	35,1	44,9	60,2	75,4	85,9	99,9

7V5

Ur	[V]	4,93	7,38	7,42	7,46	7,49	7,51	7,53	7,58	7,61	7,66	7,72	7,75
Ir	[mA]	0	7,25	15,1	24,9	30,8	35,7	40	50,7	60	70,2	86	100

Diody LED:

CQP 441 (czerwona)

Uf	[V]	1,76	1,88	2,02	2,12	2,22	2,33	2,44	2,53	2,62	2,73	2,8	2,84
If	[mA]	0,09	0,49	1,31	2,08	3	4	5,11	6,1	7,1	8,3	9,1	10

↑pocz. świec.

CQP 442 (zielona)

Uf	[V]	1,72	1,75	1,79	1,83	1,88	1,91	1,93	1,95	1,96	1,97	1,99	2,00
If	[mA]	0,1	0,2	0,55	1,13	2,55	3,85	5,12	6,02	7,1	8	9,06	10

↑pocz. świec.

4. Obliczenia :

4.1. Obliczamy rezystancję statyczną i dynamiczną

a) Dla diody BYP 401
kier. przew.

kier zapor.

b) Dla diody AAP 152
kier. przew.

kier zapor.

c) Dla diody Zenera 3V9
kier zapor.

d) Dla diody Zenera 6V8
kier zapor.

e) Dla diody Zenera 7V5
kier zapor.

f) Dla diody CQP 441
kier. przew.

g) Dla diody CQP 442
kier. przew.

5. Wnioski

W wykonywanym ćwiczeniu zbadaliśmy następujące diody:

krzemowa BYP 401, germanowa AAP 152, dioda Zenera : 3V9, 6V8, 7V5, dioda LED:

CQP 441 (czerwona), CQP 442 (zielona).

Pomiary wykonywaliśmy w takich zakresach napięć i prądów, aby nie przekroczyć wartości krytycznych dla danego typu diody. Dla diody BYP 401 było to: w kier. przew. I≤100 mA,

w kier. zapor. U≤ 30V, dla AAP 152 w kier. przew. I≤16 mA, w kier. zapor. U≤30V, dla diód Zenera max. prąd w kier. zapor. I≤100 mA, dla diod LED w kier. przew. I≤ 10 mA.

Przekroczenie ww. parametrów mogłoby spowodować trwałe uszkodzenie elementu.

Diody BYP 401 i AAP 152 w kierunku przewodzenia mogą przenosić duże wartości prądu, bo ich rezystancja jest wtedy mała, natomiast w kierunku zaporowym praktycznie nie przewodzą, bo rezystancja złącza drastycznie wzrasta. W idealnej diodzie rezystancja w kierunku przewodzenia równa się 0, a w kierunku zaporowym dąży do nieskończoności. Takie własności wykorzystuje się przy budowie prostowników.

Dioda Zenera pracuje tylko w kierunku zaporowym. W kierunku przewodzenia przepuszcza ona bardzo niskie napięcie ( ok. 0,7V ), co raczej nie jest wykorzystywane w praktyce.

Praca w kierunku zaporowym charakteryzuje się utrzymywaniem danego napięcia niezależnie od wartości prądu płynącego przez układ. Ta własność jest szeroko stosowana we wszelkiego rodzaju urządzeniach elektronicznych, gdzie wymagana jest stała wartość napięcia przy zmiennym obciążeniu układu. Ostatnimi elementami, które badaliśmy, były diody świecące.

Dioda taka pracuje tylko w kierunku przewodzenia. Prąd przepływający przez nią powoduje jej świecenie. Służy ona głównie jako wskaźnik lub sygnalizator w bardzo dużej ilości urządzeń. Niniejsze ćwiczenie pozwoliło nam zapoznać z charakterystykami i warunkami pracy danych diod półprzewodnikowych i porównanie ich własności.

---