LABORATO­RIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

Ćwiczenie 1

Parametry statyczne diod półprzewodnikowych

dzień 29.03.2012 godzina 08:15 grupa 4

wydział WEEIA

semestr 2

rok akademicki 2011/2012

Skład:

Piotr Sylla

nr. indeksu 171420

Robert Garncarek

nr. indeksu 171333

Przemysław Piąstka

nr. indeksu 171394

Ocena

.....................

Cele ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk podstawowych typów diod półprzewodników oraz zapoznanie się z metodami identyfikacji parametrów odpowiadających im modeli statycznych. Modele te stanowią podstawę schematów zastępczych stosowanych przy projektowaniu układów elektronicznych zawierających diody oraz pozwalają na w miarę precyzyjne określenie strat w przyrządzie w stanie przewodzenia i blokowania.

Schemat pomiarowy.

1. Dioda krzemowa

W kierunku przewodzenia		kierunek zaporowy
U [V]	I [mA]
0	0
0,585	2,1
0,641	7
0,668	10,8
0,68	16,7
0,7	26
0,714	36
0,73	49
0,738	57
0,74	72
0,75	90

Up≈0,71V R_f>12Ω

1. Dioda germanowa

w kierunku przewodzenia		W kierunku zaporowym
U [V]	I [mA]
0	0
0,34	1,8
0,38	3,3
0,4	6
0,44	7
0,45	9
0,47	11
0,48	12
0,5	14,5
0,51	17

Up≈0,38V R_f>66Ω

1. Diody LED;

dioda czerwona
Kierunek przewodzenia
U [V]
0
0,8
1,6
1,7
1,72
1,73
1,74
1,75
1,8
1,81
dioda biała
Kierunek przewodzenia
U [V]
0
0,3
1
2
2,5
2,7
2,8
3
3,1
3,2
3,3
3,4

Dioda czerwona Up≈1,6V R_f>340Ω

Dioda biała Up≈2,6V R_f>460Ω Uz=-2V R_B=111 MΩ

1. Diody zenera

dioda 1		dioda 1
W kierunku przewodzenia		Kierunek zaporowy
U [V]	I [mA]
0	0
0,7	0,3
0,75	1,6
0,78	4,3
0,79	7,3
0,8	10,2
0,8	13
0,81	16
0,82	18
dioda 2		dioda 2
W kierunku przewodzenia		Kierunek zaporowy
U [V]	I [mA]
0	0
0,6	0
0,7	1,1
0,73	3,3
0,76	5,2
0,77	11
0,78	18

Dioda 1 Up≈0,8V R_f>80Ω Uz=-8,1V R_B=8,2KΩ

Dioda 2 Up≈0,75V R_f>180Ω Uz=-2,5V R_B=416 MΩ

Wnioski;

W czasie ćwiczenia wyznaczaliśmy charakterystykę prądowo-napięciową z której określamy napięcie progowe i napięci przebicia, oraz rezystancję w obszarze przewodnia i zaporowym dla różnego typu diod półprzewodnikowych. Każda dioda posiada inne napięcie progowe Up najniższe posiada dioda germanowa potem krzemowa, najwyższe napięcie Up posiadają diody LED. Diody germanowe stosowane są w układach w których wykorzystywane niższe napięcia i potrzebne jest szybsze załączenie diody jednak dioda krzemowa posiada mniejsza rezystancje w kierunku przewodzenia co sprawia ze zużywa mniej mocy w czasie pracy oraz wydziela mniej ciepła. Każdy kolor diody LED posiada inne napięcie progowe które jest równoznaczne z napięciem załączenia diody ( kolor czerwony zaczyna świecić przy niższym napięciu). Napięcie przebicia oraz rezystancję w obszarze zaporowym dało się wyznaczyć jedynie dla diody LED białej i dla diod zenera. Są to najważniejsze parametry dla diod zenera dla zwykłej diody przekroczenie napięcia przebicia może spowodować uszkodzenie diody półprzewodnikowej. Diody zenera cechują się ty, że przekroczenie tego napięcia nie powoduję uszkodzenia diody, dla tego diody te stosuję się przy odwrotnej polaryzacji. W trakcie ćwiczenia badaliśmy dwie diody zenera dla jednej Uz=-2,5V a dla kolejnej Uz=-8,1V mniejsze napięcie przebicia wiązało się jednak z dużo większa rezystancją.