Data wykonywania ćwiczenia: 30.10.2013r. oraz 6.11.2013r.	Sprawozdanie nr II	air2013_el_s_a21_7_2
Grupa: Magdalena Zabel Tomasz Szulc Bartłomiej Wiśniewski	Ćw. III. Badanie diod	Ocena:

1. Główne informacje na temat diod:

Dioda przewodzi prąd tylko w jednym kierunku. Jeśli potencjał anody jest większy od potencjału katody dioda przewodzi prąd. W przeciwnym przypadku nie.

1. Dioda Zenera – odmiana diody półprzewodnikowej, jej głównym parametrem jest napięcie przebicia złącza p-n. Po przekroczeniu napięcia przebicia ma miejsce nagły, gwałtowny wzrost prądu. W kierunku przewodzenia zachowuje się jak normalna dioda, natomiast przy polaryzacji zaporowej może przewodzić prąd po przekroczeniu określonego napięcia na złączu, zwanego napięciem przebicia. Przy niewielkich napięciach (do ok. 5 V) podstawową rolę odgrywa zjawisko Zenera, w zakresie od 5 do 7 V zjawisko Zenera i przebicie lawinowe, a powyżej 7 V – wyłącznie przebicie lawinowe.

Schemat diody Zenera.

1. Dioda Schottky'ego (wym. [szotkiego]) –  dioda półprzewodnikowa, w której w miejsce złącza p-n zastosowano złącze metal-półprzewodnik. Charakteryzuje się małą pojemnością złącza, dzięki czemu typowy czas przełączania wynosi tylko około 100 ps. Diody Schotky'ego o małych wymiarach mogą działać przy częstotliwości dochodzącej do kilkudziesięciu GHz. Natomiast diody na duże prądy znajdują zastosowanie w impulsowych urządzeniach energoelektronicznych takich jak zasilacze impulsowe, falowniki czy  przetwornice napięcia  i  częstotliwości pracujące z częstotliwością od 200 kHz do 2 MHz.

Schemat diody Schottky’ego.

1. Dioda elektroluminescencyjna nazywana także diodą świecącą – LED jest jednym z półprzewodnikowych przyrządów optoelektronicznych przetwarzającym energię elektryczną na energię promieniowania elektromagnetycznego. Pod wpływem przepływającego przez diodę prądu emituje ona światło widzialne lub niewidzialne jak podczerwone i ultrafioletowe. Diody LED cechują się bardzo szybkim czasem załączenia, ok. 100ns

Schemat diody LED.

Parametry diod:

- Prąd w kierunku przewodzenia: Istotą działania większości diod jest przewodzenie prądu w jednym kierunku i blokowanie jego przepływu w drugim.

- Napięcie progowe: napięcie po którego przekroczeniu w kierunku przewodzenia gwałtownie wzrasta prąd w diodzie.

-Rezystancja przewodzenia: jest to rezystancja diody spolaryzowanej w kierunku jej przewodzenia

-Napięcie przebicia: Główny parametr charakterystyki diody Zenera. Po przekroczeniu napięcia przebicia gwałtownie rośnie prąd który płynie przez diodę.

-Powtarzalne szczytowe napięcie wsteczne: URRM - nie można go przekroczyć przy pracy okresowej (można przekroczyć jego wartość impulsowo na krótki czas).

1. Badanie prądów i spadków napięć w obwodzie U-R-D.

2.1 Schemat pomiarowy:

2.2 Charakterystyki poszczególnych diod:

Pomiary spadków napięć i prądu zostały dokonane przy regulacji napięcia V₁ w zakresie:

-Diody świecące (LED) – 0 do 10 V, styki 12 i 13 rozwarte (dla diod LED, przy stykach rozwartych załączamy dodatkową rezystancję, która ogranicza prąd płynący przez diodę.):

Dioda LED 1:

Wartości parametrów:

-Napięcie progowe – U_d - ok. 1,82 [V]

-Prąd progowy – I_D – ok. 1,06 [mA]

-Rezystancja przewodzenia – ok. 62 [Ω]

Dioda LED 2:

Wartości parametrów:

-Napięcie progowe – U_d - ok. 2,7 [V]

- Prąd progowy – I_D – ok. 0,7 [mA]

-Rezystancja przewodzenia – ok. 38 [Ω]

- Diody Schottkyego i Zenera - -10 do 10 V, styki 12 i 13 zwarte

Dioda SI:

Wartości parametrów:

-Napięcie progowe – U_d - ok. 0,31 [V]

-Prąd progowy – I_D – ok. 3,49 [mA]

-Rezystancja przewodzenia – ok. 4 [Ω]

Dioda Zenera:

Wartości parametrów:

-Napięcie progowe – U_d - ok. 6,73 [V]

- Prąd progowy – I_D – ok. 2,3 [mA]

-Rezystancja przewodzenia – ok. 8,4 [Ω]

Charakterystyki prądowo napięciowe diod:

1. Łączenie elementów nie liniowych:

   1. Schemat pomiarowy dla diod LED łączonych równolegle:

1. Pomiary:

A₃=0, przez co dioda niebieska się nie świeci. Prąd zacząłby przez nią przepływać dopiero wtedy, gdy napięcie uzyskałoby swoją wartość progową czyli ok. 2,6 V. Świeci się jedynie dioda czerwona dzięki mniejszemu napięciu progowemu, czyli ok. 1,7V, które zostało osiągnięte stosunkowo szybko.

W układzie woltomierz V₁ wskazuje nam napięcie na źródle, po czym następuje spadek napięcia na rezystancji i amperomierz A₁ wskazuje nam sumę prądów przypływających przez amperomierze A₂ i A_3.

V1	A1=A2	V2
[V]	[mA]	[V]
0,55	0	0,53
2,03	0,3	1,8
2,5	0,7	1,8
3	1,1	1,8
3,5	1,7	1,9
4,1	2,1	1,9
4,5	2,6	1,9
5	3	2
5,5	3,5	2
6,2	4,1	2
7	4,9	2
8,1	5,8	2
9	6,8	2,1
9,5	7,3	2,1

3.2.1 Schemat pomiarowy dla diod LED łączonych szeregowo:

3.2.2 Objaśnienia:

W tym przypadku zaczną świecić się oby dwie diody, ponieważ diody połączone są szeregowo, a dzięki temu połączeniu suma napięć na diodach jest równa napięciu na V₂ , co nie zachodziło przy połączeniu równoległym. Teraz napięcie na każdej diodzie przekracza napięcie progowe. Skutkiem tego jest mniejszy stan amperomierza A₁ , co wynika z podstawowych praw prądowych.

1. Oscyloskop:

Oscyloskop — przyrząd elektroniczny służący do obserwowania, obrazowania i badania przebiegów zależności pomiędzy dwiema wielkościami elektrycznymi, bądź innymi wielkościami fizycznymi reprezentowanymi w postaci elektrycznej.

Wyzwalanie - określa kiedy oscyloskop ma rozpocząć zbierać dane i wyświetlać przebieg. Przycisk TRIGGER MENU daje dostęp do poszczególnych

funkcji.

a. Rodzaj wyzwalania [TRIGGER MENU]

- zboczem (edge) – dla sygnałów analogowych i cyfrowych, zachodzi gdy na wejście wyzwalania wchodzi określony poziom napięcia z określonym kierunkiem zbocza

- video – dla typowych sygnałów z techniki video

b. Zbocze wyzwalania (slope)

- dodatnie – gdy zbocze sygnału narasta (Rising)

- ujemne – gdy zbocze sygnału opada (Falling)

c. Źródło wyzwalania (source) –

- kanał wejściowy – najczęściej stosowany, jeden z kanałów (CH1, CH2),

- AC line – oscyloskop generuje sygnał wyzwalający z częstotliwością linii zasilającej

- wyzwalanie zewnętrzne (Ext), niezależne np. od kanałów wejściowych,

d. Tryb (Mode) – wyznacza jak oscyloskop zachowuje się przy różnych wyzwalaniach

- auto – ten tryb wyzwalania pozwala na składanie przebiegu nawet przy braku warunków wyzwalania (trigger conditions)

- normalny (normal) – oscyloskop zbiera przebiegi tylko wtedy gdy zachodzą warunki wyzwalania. Jeśli nie pojawiają się następne wyzwalania, poprzedni obraz pozostaje na ekranie.

- pojedyńczy (single) – oscyloskop zbiera jeden przebieg za każdym razem gdy naciśniemy klawisz RUN / STOP i spełnione są warunki wyzwalania.

e. Sprzężenie (coupling) – decyduje jaka część sygnału przechodzi do układu wyzwalania.

- DC – przepuszcza składową stałą i zmienną sygnału, impedancja wejściowa

- AC – blokuje składową stałą DC sygnału, przepuszcza część AC dynamiczną.

- Redukcja szumów (Noise Rejection) – obniża czułość wyzwalania,.

- Pokrętło HORIZONTAL POSITION – pozwala na ustawienie czasu pomiędzy wyzwalaniem a środkiem

skali ekranu

f. Pokrętło TRIGGER LEVEL / HOLDOFF, przy wyświetlaniu HORIZONTAL MENU – Trig knob - pełni dwie funkcje :

- w przypadku wybrania funkcji Poziom (Level), ustawia poziom amplitudy napięcia jaki sygnał ma przekroczyć aby nastąpiło wyzwalanie zbierania danych przebiegu.

- w przypadku wybrania Wstrzymania (Holdoff) ustawić pokrętłem TRIGGER LEVEL wielkość czasu, po którym dopiero może pojawić się następne wyzwalanie (trigger), zakres od 500 ns do 10 s. Pomaga uzyskać bardziej stabilne wyświetlanie.

g. Przycisk SET LEVEL TO 50% - ustawia poziom wyzwalania w połowie wysokości

pomiędzy pikami sygnału wejściowego.

h. Przycisk TRIGGER VIEW – wyświetla przebieg wyzwalający zamiast wybranego

kanału w czasie trzymania przycisku.