Elementy Półprzewodnikowe

Laboratorium

„Diody stabilizacyjne’’

31.10.2006

Sprawozdanie wykonali:

Marcin Tartas

Tomasz Sikora

Katedra Elektroniki Morskiej

Wstęp:

1. Wyznaczanie charakterystyk statycznych i(u) diod stabilizacyjnych oraz U_Z0 oraz r_z

2.Wyznaczanie charakterystyk statycznych stabilizatorów u_wy (u_we)

Wykreślić zmierzone charakterystyki statyczne stabilizatorów u_wy (u_we), a następnie, znając wyznaczone w poprzednim punkcie wartości parametrów modelu statycznego użytych diod, obliczyć na podstawie wzoru:

te charakterystyki, a wyniki obliczeń nanieść na wykresy zawierające wyniki pomiarów.

3. Wyznaczanie charakterystyk statycznych stabilizatorów u_wy (R₀)

4.Wyznaczanie wartości współczynnika stabilizacji S_u

Dla badanych stabilizatorów obliczyć ze wzoru wartości współczynnika stabilizacji S_u , a następnie porównać wyznaczone wartości tego współczynnika z wartościami uzyskanymi z pomiarów, korzystając z wykresów u_WY (u_WE).

5. Wyznaczanie wartości rezystancji wyjściowych R_WY

Wyznaczyć wartości rezystancji wyjściowych R_WY badanych układów stabilizatorów. W tym celu, na podstawie charakterystyk u_WY (R₀), wyznaczyć dla przyjętego podziału zmian napięcia wyjściowego ∆u_WY zmiany prądu wyjściowego ∆i_WY.

1. Wyznaczanie charakterystyk statycznych i(u) diod stabilizacyjnych oraz U_Z0 oraz r_z:

Dioda nr 1

Wyniki pomiarów:

I	mA	0,0012	0,0087	0,1	0,9	3,2	6	9,1	12	18	21,9	28	34,3	37,4	40,4
UWY	V	1,46	1,97	2,64	3,49	3,97	4,2	4,34	4,43	4,54	4,59	4,65	4,69	4,71	4,72

Dioda nr 2

Wyniki pomiarów:

I	mA	0,00016	0,00021	0,00024	0,0003	0,00053	0,00065	0,0014
UWY	V	1,58	2,06	2,43	3,03	5,08	6,04	7,12

5,1	11,7	17,5	24,1	27,9	33,6	36,6	40,1
7,5	7,56	7,64	7,71	7,77	7,83	7,86	7,9

Na postawie wyników pomiarów wykreślamy charakterystykę statyczną i(u) diody stabilizacyjnej nr 1 i 2:

Na podstawie wykresu wyznaczyliśmy następujące wartości:

Dla diody numer 1:

U_Z0=7,45

Dla diody numer 2:

U_Z0=4,35

2. Wyznaczanie charakterystyk statycznych U_WY(U_WE) stabilizatorów:

Dioda nr 1

Wyniki pomiarów:

UWE	V	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
UWY	V	0	0,84	1,58	2,23	3,01	3,54	3,93	4,14	4,3	4,38	4,46	4,52	4,56	4,63	4,6	4,65	4,68

Na podstawie wyników z punktu nr 1 obliczamy teoretyczne napięcie wyjścia na stabilizatorze:

(z wykresu)

U_Z01=4,28 (z wykresu)

R₁=300Ω R₀=1kΩ

Obliczone wartości U_WY[V]:

UWY	V	4,01	4,07	4,13	4,19	4,25	4,31	4,37	4,43	4,49	4,55	4,61	4,67	4,73	4,79	4,85	4,91	4,98

Wykres:

Dioda nr 2

Wyniki pomiarów:

UWE	V	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
UWY	V	0,84	1,58	2,33	3,07	3,9	4,64	5,47	6,21	6,91	7,46	7,49	7,52	7,56	7,59	7,62	7,66

Na podstawie wyników z punktu nr 1 obliczamy teoretyczne napięcie wyjścia na stabilizatorze:

(z wykresu)

-U_Z0=7,45 (z wykresu)

R₁=300Ω

R₀=1kΩ

Obliczone wartości U_WY[V]:

UWY	V	7,11	7,15	7,18	7,22	7,25	7,29	7,32	7,36	7,39	7,43	7,46	7,5	7,53	7,57	7,60	7,64	7,67

Wykres:

3. Wyznaczanie charakterystyk statycznych U_WY(R₀) stabilizatorów:

Dioda nr 1

Wyniki pomiarów:

Ro	Ω	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200	220	240	260	280	300	400	500	600	700
UWY	V	0,99	1,86	2,64	3,33	3,97	4,55	5,07	5,54	5,99	6,39	6,76	7,11	7,43	7,49	7,51	7,56	7,62	7,64	7,66

Na podstawie wyników z punktu nr 1 obliczamy teoretyczne napięcie wyjścia na stabilizatorze:

(z wykresu)

U_Z0=4,35 (z wykresu)

R₁=300Ω

U_WE=16V

Obliczone wartości U_WY[V]:

UWY	V	5,07	6,13	6,59	6,84	7,01	7,12	7,21	7,27	7,32	7,36	7,40	7,42	7,45	7,47	7,49	7,55	7,59	7,62	7,64

Wykres:

Dioda nr 2

Wyniki pomiarów:

Ro	Ω	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200	220	240	260	280	300	400	500	600	700	800
UWY	V	0,99	1,87	2,64	3,31	3,82	4,14	4,31	4,41	4,48	4,52	4,55	4,57	4,59	4,60	4,62	4,65	4,67	4,68	4,69	4,69

Na podstawie wyników z punktu nr 1 obliczamy teoretyczne napięcie wyjścia na stabilizatorze:

(z wykresu)

-U_Z0=7,45 (z wykresu)

R₁=300Ω

U_WE=16V

Obliczone wartości U_WY[V]:

UWY	V	2,63	3,47	3,87	4,12	4,28	4,39	4,48	4,54	4,60	4,64	4,67	4,7	4,73	4,75	4,77	4,84	4,89	4,92	4,94	4,95

Wykres:

4. Wyznaczanie wartości współczynnika stabilizacji S_u

Dioda nr 1

Dioda nr 2

5. Wyznaczanie wartości rezystancji wyjściowych R_WY

Dioda nr 1 Uz[V] 4,0 - 4,6

Dioda nr 2 Uz[V] 7,0 - 7,9