POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ MECHANICZNY

Laboratorium Elektrotechniki i Elektroniki

SPRAWOZDANIE

Numer ćwiczenia: 9	Punkty ćwiczenia:  2.1; 2.2
Temat ćwiczenia: Badanie wybranych elementów elektronicznych – diody.
Kierunek studiów: ZiIP	Grupa: 3.1
Wykonawca: Łukasz Górny	Ocena:

1. Część teoretyczna:

Dioda jest elementem elektronicznym zbudowanym z dwóch warstw półprzewodników domieszkowanych o różnym typie przewodnictwa, półprzewodnika typu p (przewodnictwo dziurowe) i półprzewodnika typu n (przewodnictwo elektronowe) tworzących złącze p-n. W stanie równowagi termodynamicznej w pobliżu styku obszarów p i n swobodne nośniki większościowe przemieszczają się czyli dyfundują (elektrony z n do p, a dziury z p do n) i dochodzi do powstania przestrzennego układu dodatnich i ujemnych ładunków elektrycznych. Tworzą one pewnego rodzaju kondensator, którego pole elektryczne może wspomagać bądź „hamować” przepływ prądu elektrycznego po przyłożeniu napięcia do zewnętrznych warstw półprzewodników.

Dioda Zenera - Dioda Zenera (inaczej: stabilistor) - odmiana diody półprzewodnikowej, której głównym parametrem jest napięcie przebicia złącza p-n. Po przekroczeniu napięcia przebicia ma miejsce nagły, gwałtowny wzrost prądu. W kierunku przewodzenia (anoda spolaryzowana dodatnio względem katody) zachowuje się jak normalna dioda, natomiast przy polaryzacji zaporowej (katoda spolaryzowana dodatnio względem anody) 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. Napięcie przebicia jest praktycznie niezależne od płynącego prądu i zmienia się bardzo nieznacznie nawet przy dużych zmianach prądu przebicia (dioda posiada w tym stanie niewielką oporność dynamiczną).

1. Część praktyczna:

1. Wskaźnik napięcia akumulatora 10….14V.
   Napięcia przechodzą przez kolejne tranzystory. Odczyt z wskaźnika dokonuje się za pomocą Diod LED.

Dioda pierwsza(T1) zapala się w napięciu<= 10V.

Dioda druga (T2) zapala się w napięciu >=11V oraz <=13V.
Dioda trzecia(T3 powoduje wyłączenie Diody 2,natomiast T4 powoduje włączenie Diody 3) zapala się w napięciu>14.

Diody zenera ograniczają napięcie przepływające. Dioda czwarta działa gdy napięcie jest <=10V, powyżej napięcia dioda nie działa. Gdy napięcie Diody piątej jest >=12V dzieki niemu świecą się diody D2 i D3.

Elementy układu:

- Tranzystory: T1,T2,T3,T4.
- Oporniki: R1,R2….R8,R9.

- Diody: D1(czerwona),D2(zółta),D3(zielona),D4(Dioda zenera),D5(Dioda zenera).

Ilość elementów na płytce jest zgodna z ilością elementów na schemacie. Różnicą jest rozłożenie elementów na płytce.

1. Badanie wstępne diody:

Typ, rodzaj diody	U [mV]	U [mV]	Stan diody (rodzaj uszkodzenia)
	kierunek przewodzenia	kierunek zaporowy
Prostownicza (3A 600V)	414	∞	-
Prostownicza	529	∞	-
Prostownicza	451	∞	-
Prostownicza	510	∞	-
Zenera (85C 56V)	0	0	Uszkodzona (zepsuta )
Zenera (85C 12V)	753	∞	-

Wnioski:
Dioda przewodzi prąd jedynie w kierunku przewodzenia, natomiast w drugą stronę prąd nie płynie.

Badanie wykazało uszkodzenie(zwarcie) jednej z diod Zenera.

1. Wyznaczanie charakterystyki prądowo-napięciowej diody:

Dioda prostownicza	Dioda Zenera
Kierunek przewodzenia	Kierunek zaporowy
I [mA]	U [V]
0	0,25
0,03	1
0,1	2
0,18	3
0,34	4
1,08	4,5
1,85	5,5
7,62	5,5
6,8	5,5
7,4	5,5
7,8	5,5
12,1	5,75
15,6	5,75
21,2	5,75
26	6
27,4	6
30,5	6,25
44,4	6,25
76,8	6,5
119	6,75
126	6,75
172,8	7
185,1	7
-	-
-	-
-	-

Wnioski:

Dioda prostownicza

• wykazuje duże przewodzenie prądu przy niskim napięciu w kierunku przewodzenia,

• w kierunku zaporowym napięcie rośnie dosyć szybko natomiast przepływ prądu jest znikomy,

Dioda Zenera:

• w kierunku przewodzenia, napięcie rośnie do pewnej wartości, natomiast prąd ciągle zwiększa wartość,

• kierunek zaporowy wykazuje duży skok wartości prądu przy niskim napięciu,