16.12.2008

FRYDRYCH Damian

LISZEWSKI Michał

MACIEJEWSKI Mateusz

Laboratorium z elementów półprzewodnikowych

Ćwiczenie 8: POJEMNOŚĆ DIODY ZE ZŁĄCZEM PN

1. Wyznaczanie wartości elementów obwodu rezonansowego.

• Wyznaczanie pojemności C_S

W celu wyliczenia pojemności C_S skorzystano ze wzoru:

Częstotliwość rezonansowa: f_r=460kHz dla C1=0

Częstotliwość rezonansowa: f_r=290kHz dla C2=100pF

• Wyznaczenie indukcyjności L

W celu wyliczenia indukcyjności L skorzystano ze wzoru:

Częstotliwość rezonansowa: f_r=460kHz dla C1=0

C_S=66pF - parametr obliczony wyżej

2. Charakterystyki C(u) z zakresie zaporowym pomierzonych diod.

W celu wyznaczenia charakterystyk C(u) z zakresie zaporowym mierzonych elementów wykorzystano zależność:

,

gdzie C_S=66pF, L=1,8mH są wartościami elementów obwodu rezonansowego obliczonymi w punkcie 1.

• DIODA PROSTOWNICZA D01-10-04

Tabela pomiarów diody prostowniczej

f [kHz]	u [V]	C(u) [pF]
193	0	312
234	1	191
242	1,5	174
250	2	159
255	2,55	150
260	3,1	142
263	3,57	137
265	3,88	134
266	4,07	133
268	4,25	130
270	4,66	127
273	5,2	123
275	5,6	120
279	6,5	115
283	7,5	110
287	8,8	105
289	9,5	102
293	10,8	98
295	11,7	96

• DIODA SCHOTTKY`EGO 31D210

Tabela pomiarów diody Schottky`ego

f [Hz]	u [V]	C(u) [pF]
270	0	127
286	0,2	106
296	0,4	95
300	0,5	90
304	0,6	86
309	0,8	81
314	1	77
328	1,85	65
333	2,2	61
343	3,3	54
350	4,57	49
355	5,5	46
359	6,6	43
362	7,6	41
365	8,6	40
368	10	38
370	11	37
372	11,7	36

• DIODA BJT BC211

Tabela pomiarów diody BJT

f [Hz]	u [V]	C(u) [pF]
385	0	29
391	0,2	26
394	0,44	26
397	0,7	23
401	1	22
404	1,5	20
407	2	19
409	2,5	18
411	3	17
412	3,5	17
414	4	16
415	4,5	16
416	5	15
417	5,5	15
418	6	15
419	6,5	14
1969	6,8	-62

• DIODA MOS IRL530A

Tabela pomiarów diody MOS

f [Hz]	u [V]	C(u) [nF]
128	0	0,8
127	0,15	0,8
126	0,44	0,8
127	0,6	0,8
126	0,8	0,8
118	1,03	0,9
100	1,24	1,3
89	1,37	1,7
82	1,5	2
77	1,8	2,4
76	2,2	2,4
76	2,57	2,4
75	3	2,4
75	5,4	2,4
75	6,2	2,4
75	7	2,4
75	8	2,4
75	9,3	2,4
75	10,5	2,4
75	11,7	2,4

2. Wyznaczanie wartości wykładnika potęgowego m dla zmierzonych diod.

Aby obliczyć wartość wykładnika potęgowego m należy skorzystać ze wzoru:

• Dla diody prostowniczej

wybrany punkt pracy u₁ = -2V

pojemność w wybranym punkcie pracy C(u₁)= 159pF

napięcie dyfuzyjne U_D=0,7V

pojemność przy potencjale u równym zero C_j0=312pF

• Dla diody Schottky`ego

wybrany punkt pracy u₁ = -1,85V

pojemność w wybranym punkcie pracy C(u₁)= 65pF

napięcie dyfuzyjne U_D=0,7V

pojemność przy potencjale u równym zero C_j0=127pF

• Dla diody BJT

wybrany punkt pracy u₁ = -2V

pojemność w wybranym punkcie pracy C(u₁)= 19pF

napięcie dyfuzyjne U_D=0,7V

pojemność przy potencjale u równym zero C_j0=29pF

3. Obliczanie wartości C(u) oraz wykreślenie zależności pomierzonej i obliczonej na wspólnym wykresie poszczególnych diod.

W celu obliczenia wartości C(u) wzięto pod uwagę napięcie dyfuzyjne U_D=0,7V, wykładnik potęgowy odpowiednio m=0,5; m=0,52; m=0,31 oraz wzór:

• DIODA PROSTOWNICZA D01-10-04

Tabela pomiarów diody prostowniczej

f [kHz]	u [V]	C(u) [pF] pomierzone	C(u) [pF] obliczone
193	0	312	312
234	1	191	200
242	1,5	174	176
250	2	159	159
255	2,55	150	145
260	3,1	142	134
263	3,57	137	126
265	3,88	134	122
266	4,07	133	120
268	4,25	130	117
270	4,66	127	113
273	5,2	123	107
275	5,6	120	104
279	6,5	115	97
283	7,5	110	91
287	8,8	105	85
289	9,5	102	82
293	10,8	98	77
295	11,7	96	74

• DIODA SCHOTTKY`EGO 31D210

Tabela pomiarów diody Schottky`ego

f [Hz]	u [V]	C(u) [pF] pomierzone	C(u) [pF] obliczone
270	0	127	127
286	0,2	106	111
296	0,4	95	100
300	0,5	90	96
304	0,6	86	92
309	0,8	81	85
314	1	77	80
328	1,85	65	65
333	2,2	61	61
343	3,3	54	51
350	4,57	49	44
355	5,5	46	41
359	6,6	43	38
362	7,6	41	35
365	8,6	40	33
368	10	38	31
370	11	37	29
372	11,7	36	28

• DIODA BJT BC211

Tabela pomiarów diody BJT

f [Hz]	u [V]	C(u) [pF] pomierzone	C(u) [pF] obliczone
385	0	29	29
391	0,2	26	27
394	0,44	26	25
397	0,7	23	23
401	1	22	22
404	1,5	20	20
407	2	19	19
409	2,5	18	18
411	3	17	17
412	3,5	17	17
414	4	16	16
415	4,5	16	16
416	5	15	15
417	5,5	15	15
418	6	15	14
419	6,5	14	14
1969	6,8	zakres przebicia

• DIODA MOS IRL530A

Tabela pomiarów diody MOS

f [Hz]	u [V]	C(u) [nF] pomierzone
128	0	0,8
127	0,15	0,8
126	0,44	0,8
127	0,6	0,8
126	0,8	0,8
118	1,03	0,9
100	1,24	1,3
89	1,37	1,7
82	1,5	2
77	1,8	2,4
76	2,2	2,4
76	2,57	2,4
75	3	2,4
75	5,4	2,4
75	6,2	2,4
75	7	2,4
75	8	2,4
75	9,3	2,4
75	10,5	2,4
75	11,7	2,4

8

---