PP>WE>Z>AiR>Inż>Sem3	Elektronika	Rok ak.2015/16 (s.zim.)
...	Ćw. 3 Badanie diod (płytka: diody)	Data wyk.ćw.: 22.11.15
Grupa ...	Ćwiczenie 03	Zajęcia 2

Badanie prądów i spadków napięć w obwodzie U - R – D

1. Schemat podłączenia układu rysunek nr 1.

Rys. 1) Schemat połączenia do pomiarów prądów i spadków napięć diod w obwodzie U-R-D

1.2. Dioda Schotky’ego

Tab. 1) Tabela pomiarowa dioda Schotky’ego.

V1[V]	I1[mA]	V2[V](∆UD)
-10	-0,001	-10,15
-8	-0,00088	-8,05
-6	-0,00067	-6,05
-4	-0,0004	-4,05
-2	-0,00024	-2
0	0	0
0,05	0,0005	0,05
0,1	0,003	0,1
0,15	0,0112	0,15
(Up)0,2	0,03	0,17
0,25	0,1	0,2
0,3	0,2	0,22
0,4	0,35	0,24
0,5	0,6	0,25
0,6	0,8	0,26
0,7	1	0,27
0,8	1,2	0,27
1	1,6	0,28
1,25	2,7	0,3
1,5	3,4	0,31
1,75	4,1	0,32
2	4,8	0,33
2,5	6,2	0,34
3	7,6	0,35
4	10,3	0,38
5	13,1	0,4
7	18,7	0,44
10	28	0,49

Rys. 2) Graficzna metoda wyznaczania rezystancji dynamicznej R_d i napięcia progowego U_T0.

Przykład obliczania rezystancji przewodzenia diody na przykładzie diody Schotky’ego

$$r_{F} = \frac{U_{F2} - U_{F1}}{I_{F2} - I_{F1}} = \frac{{U}_{\text{Fa}}}{{I}_{\text{Fa}}}$$

$$r_{F} = \frac{0,34}{0,015} = 22,7\Omega$$

Rys. 3) Charakterystyka diody Schottky'ego I=f(U)

Up=0,2 V

r_F = 22, 7Ω

1.3. Dioda Zenera.

Tab. 2) Tabela pomiarowa dioda Zenera

V1[V]	I1[mA]	V2[V](∆UD)
-10	-26,2	-0,8
-8	-21,2	-0,79
-6	-15	-0,78
-4	-9,5	-0,76
-3	-6,5	-0,75
-2	-3,7	-0,73
-1,5	-2,29	-0,72
1,4	-2,01	-0,7
-1,3	-1,7	-0,71
-1,2	-1,4	-0,71
-1,1	-1,16	-0,7
-1	-0,8	-0,7
-0,85	-0,5	-0,65
(Uz) -0,7	-0,1	-0,65
-0,6	-0,02	-0,6
-0,5	0	-0,5
0	0	0
0,6	0,00007	0,61
1	0,000011	1,01
2	0,0002	2,03
4	0,0004	4,04
6	0,002	6,03
(Up) 7	0,6	6,78
7,5	2,1	6,79
8	3,6	6,8
9	6,42	6,8
10	9,25	6,82

Rys.4 ) Charakterystyka diody Zenera I=f(U)

Uz= -0,7 V, Up=7 V

r_F = 17, 5Ω

1.4. Dioda LED czerwona.

Tab. 3) Tabela pomiarowa dioda LED czerwona

V1[V]	I1[mA]	V2[V](∆UD)
0	0	0
1	0	1
1,5	0,1	1,44
2	0,24	1,78
3	1,2	1,84
4	2	1,88
6	4,1	1,92
8	6	1,98
10	7,8	2,02

Rys. 5) Charakterystyka diody LED czerwonej I=f(U)

Up=1,85V (odczytane z charakterystyki)

r_F = 50Ω

1.5. Dioda LED niebieska.

Tab. 4) Tabela pomiarowa dioda LED niebieska

V1[V]	I1[mA]	V2[V](∆UD)
0	0	0
1	0	1
2	0	2
2,5	0,05	2,46
3	0,32	2,65
4	1,09	2,83
6	2,9	3,02
8	4,8	3,13
10	6,8	3,24

Rys. 6) Charakterystyka diody LED niebieskiej I=f(U)

Up=2,6 V (odczytane z charakterystyki)

r_F = 75Ω

1. Łączenie elementów nieliniowych

1. Schemat połączenia układu rys. nr 2

Rys. 7) Schemat połączenia do pomiarów prądów i spadków napięć diod połączonych równolegle. LED1 kolor czerwony, LED2 kolor niebieski.

2.2. Tabela pomiarowa diody połączone równolegle.

Tab. 5) Tabela pomiarowa diody LED połączone szeregowo

V1[V]	V2[V]	A1[mA]	A2[mA]	A3[mA]
0	0	0	0	0
1	1	0	0	0
1,5	1,5	0,1	0	0
2	1,76	0,12	0,12	0
3	1,95	1,05	1,05	0
4	2,07	1,9	1,9	0
7	2,08	4,88	4,88	0
10	2,1	7,71	7,71	0

Rys. 8) Charakterystyka diod LED połączonych równolegle I=f(U)

Widać tu że przez diodę LED niebieską nie płynie żaden prąd więc nie świeci. Wyjaśnia do rys. 9, ukazuje on że po załączeniu się diody LED czerwonej cały prąd płynie przez jej gałąź. Załączona ma bardzo niską rezystancję w przeciwieństwie do nie załączonej diody LED niebieskiej.

Rys. 9) Schemat zastępczy diod LED połączonych równolegle.

2.3. Schemat połączenia układu rys. nr 3

Rys. 10) Schemat połączenia do pomiarów prądów i spadków napięć diod połączonych szeregowo. LED1 kolor czerwony, LED2 kolor niebieski.

2.4. Tabela pomiarowa diody połączone szeregowo.

Tab. 6) Tabela pomiarowa diody LED połączone równolegle

V1[V]	V2[V]	A1[mA]	V3[V]	V3'[V]
0	0	0	0	0
1	1	0	0,5	0,5
2	2	0	0,8	1,2
3	3	0	1,25	1,75
4	4	0,013	1,65	2,35
5	4,5	0,4	1,8	2,7
6	4,7	1,28	1,8	2,84
8	5	3	1,9	3
10	5,1	4,8	1,95	3,09

Rys. 11) Charakterystyka diod LED połączonych szeregowo I=f(U)

Widać tu, iż obydwie diody świeca równomiernie ponieważ przez obie diody przepływa prąd o tym samym natężeniu.

Rys. 12) Charakterystyka diod LED połączonych szeregowo I=f(U), Uz - napięcie zasilające, Udd - napięcie na obydwu diodach

Na rysunku nr 12 widać że obydwie diody załączają się przy napięciu 4V.

Rys. 13) Schemat zastępczy diod LED połączonych szeregowo.

1. Wnioski

Połączenie diod LED szeregowo (rys. 13) sprawia że, płynie przez nie ten sam prąd, ponieważ maja różną rezystancje odkłada się dla nich różne napięcie (rys. 11) odpowiednie dla każdej. Dzięki temu obie zaczynają świecić razem. Wadą jest w tym wypadku ograniczenie prądowe, jakie może dawać słabsza dioda w układzie.

W badaniu diod LED potwierdzono że zależnie od koloru diody mają one różnie napięcie załączenia.

W punkcie 2, podpunkcie 2.1, dioda LED niebieska nie świeci i nie przepływa przez nią prąd (rys. 8) ze względu na wyższe napięcie załączenia niż dioda LED czerwona. Potwierdzeniem tych wniosków jest fakt, że po wypięciu diody LED czerwonej z układu, zaczynała świecić dioda LED niebieska (co za tym idzie przepływał przez nią prąd), to także zgadza się z wiadomościami teoretycznymi.

Ćwiczenie przebiegło bez problemów. Wyniki pokrywają się z teorią jaką zapoznaliśmy się na wykładach.