1. Przebieg ćwiczenia

Na początku ćwiczenia badaliśmy diodę krzemową D1 w kierunku przewodzenia.

Dioda krzemowa
If (int)
If
Uf
R
If

Następnie badaliśmy diodę germanową D2 w kierunku przewodzenia.

Dioda germanowa
If (int)
If
Uf
R
If

W drugiej części ćwiczenia badałem diodę Zenera D3 w kierunku zaporowym.

Dioda D3
Uzas
Uz
Iz
Iz
Uzas
Uz
Iz
Iz

Na końcu badaliśmy diodę Zenera D4 również w kierunku zaporowym.

Dioda D4
Uzas
Uz
Iz
Iz
Uzas
Uz
Iz
Iz

Obliczenie współczynnika stabilizacji diody Zenera (stosunek względnych zmian prądu płynącego przez diody do wywołanych przez nie względnych zmian spadku napięcia):

Gdzie:

R_dyn=ΔU/ΔI Dla (I_st=60 ;ΔI₁ ±15 mA; ΔI₂ ±20 mA) – Rezystancja dynamiczna

R_st=U_st/ΔI_st – Rezystancja statyczna (w punkcie pracy)

Dioda D3:

Rdyn= (-5,35-(-5,25)V/(-0,075-(-0,045))A=3,3(3)Ω

Rst=5,30V/0,06A=88,3(3)Ω

Z=88,3(3)Ω/3,3(3)Ω=26,5

Dioda D4:

Rdyn= (-8,1-(-8,05))V/(-0,08-(-0,04))A=1,25Ω

Rst=8,1V/0,06A=135Ω

Z=135Ω/1.667Ω=108

Wnioski:

• Diody Zenera mogą mieć różne napięcia przy których występuje zjawisko Zenera.

• Diody germanowe mają niższe napięcie progowe niż krzemowe.

• Rezystancja diód krzemowych szybciej spada wraz ze wzrostem napięcia niż diód germanowych.

• Dla wyższych napięć punktu pracy diód Zenera, mniejsze są rezystancje dynamiczne a większe statyczne. Większe są też odpowiednio współczynniki stabilizacji Z.

• Dioda Zenera zachowuje się w kierunku przewodzenia jak dioda, ale ma bardzo dokładnie określone napięcie przebicia w kierunku wstecznym. Diod tych używa się do pracy w kierunku zaporowym i wykorzystuje się tzw. napięcie Zenera tj. napięcie, przy którym prąd wsteczny diody gwałtownie rośnie. Dlatego szeregowo z diodą Zenera należy łączyć rezystor lub inny element ograniczający prąd.

• Dioda Zenera ma precyzyjnie określone napięcie przebicia. Charakterystyka diody w kierunku zaporowym musi wykazać bardzo wyraźne przegięcie. Poza tym zmiany napięcia Zenera w funkcji temperatury powinny być możliwie małe. Najlepsze parametry termiczne mają diody w zakresie napięć Zenera 5,6 - 6,2 V.