POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH
Wydział Elektryczny
Kierunek Elektrotechnika
CKI Rybnik
Laboratorium Podstaw elektroniki
Diody półprzewodnikowe
Sekcja I
Gawryś Artur
Krysiak Tomasz
Niezgócki Błażej
Gliwice 2013
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z zachowaniem oraz właściwościami dwóch różnych typów diody półprzewodnikowej, które były w badany obwodzie spolaryzowane w kierunku przewodzenia. Dwie z nich były diodami o złączu P-N (dziura-elektron): Dioda prostownicza oraz Zenera. Ostatnia badana dioda, Schotty’ego posiada złącze M-S (metal-półprzewodnik).
Schemat układu pomiarowego i spis przyrządów:
Rys. 1 Schemat układu pomiarowego
Układ składał się z:
-Źródła napięcia Ez
-Przełącznika P1
-Rezystora R
-Diody prostowniczej D
-Diody Zenera Dz
-Diody Schotty’ego Ds-Woltomierza V
-Amperomierza A
Tabela pomiarowa, napięcie progowe i wykres:
lp | Badane diody w kierunku przewodzenia |
---|---|
Dioda prostownicza | |
U[V] | |
1 | 0,81 |
2 | 0,8 |
3 | 0,79 |
4 | 0,79 |
5 | 0,78 |
6 | 0,77 |
7 | 0,76 |
8 | 0,75 |
9 | 0,74 |
10 | 0,71 |
11 | 0,7 |
12 | 0,7 |
13 | 0,69 |
14 | 0,69 |
15 | 0,68 |
16 | 0,67 |
17 | 0,66 |
18 | 0,62 |
19 | 0,55 |
Tabela nr.1: Tabela pomiarowa
Dioda | Napięcie Progowe Up [V] |
---|---|
Prostownicza | 0,62 |
Zenera | 0,33 |
Schottyego | 1,45 |
Tabela nr.2: Napięcie progowe dla poszczególnych diod
Wykres nr.1 Charakterystyka prądowo-napięciowa
I = I2 − I1 = 65 − 50 = 15mA
U = U2 − U1 ∖ n
I[A] | U[V] | Rd[Ω] | |
---|---|---|---|
Dioda prostownicza | 0,015 | 0,02 | 1,33 |
Dioda Zenera | 0,015 | 0,09 | 6 |
Dioda Schottyego | 0,015 | 0,11 | 7,33 |
Tabela nr.3 Zestawienie przyrostów, prądów oraz rezystancji dynamicznej
$$R_{s} = \frac{U}{I}\backslash n$$
$$R_{s} = \frac{0,79}{0,065} = 12,15\Omega\backslash n$$
Dioda | I[A] | U[V] | RsΩ |
---|---|---|---|
Prostownicza | 0,065 | 0,79 | 12,15 |
Zenera | 0,065 | 1,95 | 30 |
Shchottyego | 0,065 | 1,98 | 30,46 |
Tabela nr.4 Rezystancja statyczna
Wnioski:
Ćwiczenie przebiegło pomyślnie. Przedstawione powyżej wyniki są zgodnie z oczekiwaniami. Dla diody prostowniczej tablicowa wartość napięcia progowego przy 1mA wynosi około 0,7V. W laboratorium otrzymano wartość 0,62V co daje satysfakcjonującą wartość. Podobnie wystąpiło w przypadku pozostałych dwóch diod. Powstałe różnice mogły wystąpić z powodu niestałej temperatury diody. Następnie obserwowano charakterystyki przejściowe na oscyloskopie w trybie X-Y. Dzięki temu potwierdziły się pomiary. W późniejszym czasie obserwowano te same diody w których napięcie było spolaryzowane w kierunku zaporowym, wskazania amperomierza wynosiły 0μA dla diody prostowniczej oraz Zenera, natomiast dioda Schotty’ego nabrała właściwości przewodzących.