Laboratorium Podstaw Elektroniki

Nr ćwiczenia 2

Temat ćwiczenia: Badanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych

Nazwisko i Imię prowadzącego kurs: Dr inż. Krzysztof Tomczuk

Wykonawcy Imię i Nazwisko:	Przemysław Wojciechowski, Karolina Żegiestowska, Paulina Kolago
Termin zajęć: dzień tygodnia, godzina	Czwartek TN, 11.15
Numer grupy ćwiczeniowej	D
Data oddania sprawozdania:	22.12.2011
Ocena końcowa

Zatwierdzam wyniki pomiarów.

Data i podpis prowadzącego zajęcia ............................................................

Adnotacje dotyczące wymaganych poprawek oraz daty otrzymania poprawionego sprawozdania

I Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyk napięciowo-prądowych diod: prostowniczej, Zenera i germanowej w kierunku przewodzenia i kierunku zaporowym oraz wyznaczenie napięcia przewodzenia.

II Schematy pomiarowe

Rys. 2.1 .Schemat układu pomiarowego diody w kierunku przewodzenia (F)

Rys. 2.2. Schemat układu pomiarowego diody w kierunku zaporowym (R)

III Wyniki pomiarów:

Dioda numer 1 (prostownicza):

F		R
U/V	I/mA
0,37	0
0,41	0
0,54	0,5
0,61	2,2
0,66	5,4
0,71	12,6
0,76	23,4
0,8	37,2
0,84	54,1
0,86	62,3

Dioda numer 2 (Zenera):

F		R
U/V	I/mA
0,37	0
0,7	0,1
0,74	0,6
0,79	3,4
0,82	10,1
0,85	25
0,86	32,9
0,87	41,2

Dioda numer 3 (germanowa):

F		R
U/V	I/mA
0,13	1
0,2	5
0,24	10
0,26	15
0,28	20
0,29	25
0,3	30
0,31	35
0,32	40
0,32	45
0,33	50

V Wnioski

Dioda prostownicza przewodzi prąd wyłącznie w kierunku przewodzenia, co zostało udowodnione podczas badania pierwszej diody – natężenie w kierunku zaporowym nie sięgnęło nawet 1 µA. Nie mierzono napięcia w kierunku zaporowym w dalszym zakresie, aby nie doprowadzić do jej przebicia. Za to w kierunku przewodzenia prąd wzrastał szybko w zakresie od 0,5V do 0,8V, napięcie przewodzenia wyniosło ok. 0,6V. Charakterystyka ta wskazuje na to, że dioda została wykonana z krzemu (napięcie przewodzenia dla diody krzemowej wynosi 0,5-0,8V – U.Tietze, Ch. Schenk „Układy półprzewodnikowe”).

Dioda Zenera pozwala na przekroczenie maksymalnego napięcia wstecznego, przy którym prąd bardzo szybko wzrasta. W przypadku diody użytej w doświadczeniu napięcie Zenera wynosiło ok. -5,1V. W kierunku przewodzenia napięcie przewodzenia wyniosło ok. 0,85V.

Napięcie przewodzenia w diodzie nr 3 (germanowej) wyniosło ok. 0,3V co wskazuje na poprawność dokonanych pomiarów (napięcie przewodzenia dla diody germanowej wynosi 0,2-0,4V – U.Tietze, Ch.Schenk „Układy półprzewodnikowe”). Była to najprawdopodobniej dioda prostownicza jak w przypadku 1, ale prąd w kierunku zaporowym był większy (nawet 44,8µA).

Charakterystyka diody prostowniczej znajduje zastosowanie m.in. w sieciowych układach prostowniczych, w których napięcie przemienne (np. z transformatora) zamieniane jest na napięcie jednokierunkowe.

Dioda Zenera polaryzowana w kierunku zaporowym aż do napięcia Zenera może spełniać funkcję źródeł napięcia odniesienia np. w układach stabilizacyjnych.