Badanie diod półprzewodnikowych

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową, zasadą działania i właściwościami różnych rodzajów diod półprzewodnikowych oraz wyznaczenie ich charakterystyk prądowo-napięciowych.

Schematy pomiarowe:



Schemat układu do wyznaczania charakterystyki prądowo-napięciowej diody w kierunku przewodzenia



Schemat układu do wyznaczania charakterystyki prądowo-napięciowej diody w kierunku zaporowym

Tabele pomiarowe:



Badanie diod w kierunku przewodzenia

a) dioda krzemowa prostownicza DO1-10-12

Uf	If
V	mA
0.1	0.000125
0.2	0.000500
0.3	0.004
0.4	0.089
0.5	1.225
0.6	9.3
0.7	47.7
0.8	137.8
0.9	630.0
1.0	930.0

b) dioda germanowa DOG 62

Uf	If
V	mA
0.05	0.004
0.10	0.019
0.15	0.074
0.20	0.180
0.25	0.380
0.30	0.660
0.35	1.080
0.40	1.500
0.45	2.04
0.50	2.66
0.60	4.14
0.70	5.77
0.80	7.59
0.90	9.58
1.00	11.68
1.20	16.17
1.40	21.0
1.60	26.4
2.00	37.5
2.60	54.4
3.02	68.0

Uwaga !

Część tabel pokolorowano w celu oddzielenia od siebie pomiarów wykonywanych na różnych zakresach pomiarowych amperomierza.



Badanie diod w kierunku zaporowym

a i b)

W kierunku zaporowym pomimo zwiększenia napięcia do 50V prąd przez żadną z diod nie popłynął (to znaczy nie udało się go zmierzyć za pomocą mikroamperomierza A)

Wykresy:

Na podstawie tabel pomiarowych zostały sporządzone, za pomocą programu komputerowego Lotus 1-2-3 97, charakterystyki prądowo-napięciowe w kierunku przewodzenia dla obydwóch diod.

Wnioski:

1. Układ do wyznaczania charakterystyki prądowo-napięciowej diody w kierunku przewodzenia jest niczym innym jak układem do pomiaru małych rezystancji (układ z poprawnie mierzonym napięciem). Jest to spowodowane faktem, iż dioda w tymże kierunku na znikomo małą rezystancję. Natomiast do wyznaczenia charakterystyki prądowo-napięciowej diody w kierunku zaporowym stosuje się układ poprawnie mierzonego prądu. Jest to podyktowane dużą (ogromną) rezystancją diody w tym kierunku.

2. Charakterystyka prądowo-napięciowa w kierunku przewodzenia diody krzemowej jest identyczna z podobnymi charakterystykami znanymi z literatury. Prąd płynący przez diodę jest mały (bardzo mały), aż do momentu gdy napięcie na diodzie przekroczy napięcie progowe 0.6-0.8V, dla napięć wyższych prąd gwałtownie rośnie.

3. Charakterystyka prądowo-napięciowa w kierunku przewodzenia diody germanowej również jest podobna do znanych z literatury. Odczytane z wykresu napięcie progowe wynosi około 0.25-0.45V i pokrywa się z "książkowym" odpowiednikiem.

4. Gdyby na podstawie zgromadzonych danych chciał ktoś narysować charakterystykę prądowo-napięciową diod w kierunku zaporowym to była by ona linią prostą o wartości 0. Odpowiadało by to charakterystyce diody idealnej i byłoby spowodowane zbyt małą dokładnością (zbyt dużym zakresem pomiarowym) użytego mikroamperomierza.

---