Politechnika Śląska
Wydział: Mechaniczny Technologiczny
Laboratorium elektroniki i techniki mikroprocesorowej
Temat ćwiczenia: Tranzystory bipolarne
Data przeprowadzenia ćwiczenia:12.03.1999
Piątek godz.1200
Robert Centkowski, Tomasz Zdrach
Rok akademicki: 1998/99, semestr IV
Kierunek: Automatyka i Robotyka
Grupa I ,Sekcja VIII
1.Charakterystyka diody w kierunku przewodzenia:
Id |
U ak |
|
[mV] |
1 |
446 |
2 |
471 |
5 |
498 |
|
517 |
20 |
535 |
50 |
558 |
100 |
576 |
200 |
593 |
500 |
616 |
[ mA ] |
[ mV ] |
1 |
633 |
2 |
651 |
5 |
673 |
10 |
691 |
20 |
708 |
50 |
731 |
2. Charakterystyka stabilizatora.
U we [ V ] |
U wy(3,3) [ V ] |
U wy(7,5) [ V ] |
|
0,999 |
0,999 |
2 |
1,99 |
2 |
|
2,99 |
3 |
4 |
2,74 |
4 |
5 |
2,82 |
4,99 |
6 |
2,87 |
5,91 |
7 |
2,9 |
6,42 |
8 |
2,93 |
6,65 |
9 |
2,95 |
6,78 |
10 |
2,98 |
6,87 |
11 |
2,99 |
6,94 |
3. Pomiar charakterystyki diody Zenera
ID [ mA ] |
Uz=3,3 [ V ] |
Uz =7,5 [ V ] |
Idealna [ V ] |
-50000 |
-3,24 |
-7,6 |
-75,6 |
-20000 |
-3,12 |
-7,36 |
-73,2 |
-10000 |
-3,02 |
-7,18 |
-71,4 |
-5000 |
-2,93 |
-6,99 |
-69,6 |
-2000 |
-2,8 |
-6,75 |
-67,2 |
-1000 |
-2,71 |
-6,57 |
-65,3 |
-500 |
-2,61 |
-6,38 |
-63,3 |
-200 |
-2,49 |
-6,13 |
-60,4 |
|
-2,39 |
-5,94 |
-57,3 |
-50 |
-2,29 |
-5,74 |
-48,6 |
-20 |
-2,16 |
-5,45 |
-20 |
-10 |
-2,05 |
-5,16 |
-10 |
|
-1,92 |
-4,54 |
-5 |
-2 |
-1,63 |
-2 |
-2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
0,337 |
0,459 |
0,471 |
5 |
0,363 |
0,486 |
0,498 |
10 |
0,381 |
0,504 |
0,517 |
20 |
0,399 |
0,522 |
0,535 |
50 |
0,422 |
0,546 |
0,558 |
100 |
0,44 |
0,563 |
0,576 |
200 |
0,459 |
0,581 |
0,593 |
500 |
0,484 |
0,605 |
0,616 |
1000 |
0,507 |
0,624 |
0,633 |
2000 |
0,534 |
0,645 |
0,651 |
5000 |
0,585 |
0,677 |
0,673 |
10000 |
0,651 |
0,711 |
0,691 |
20000 |
0,765 |
0,76 |
0,708 |
50000 |
1,08 |
0,88 |
0,731 |
Obliczenia
Rezystancja dynamiczna wyraża się następującym wzorem:
Wyznaczamy rezystancję dynamiczną diody Si w wybranym punkcie pracy
( ID > 1mA). Nasz punkt pracy wynosi I0 = 5 mA, Uo=0,673mV :
ΔI=5mA; ΔU=0,018 V.
Dla tego punktu rezystancja dynamiczna ( RD ) wynosi:
RD=3,6 Ω
Wyznaczamy rezystancję dynamiczną diod Zenera w punktach ID= -5;5 (ΔID=5mA ):
Dioda idealna:
I0= -5 mA; ΔID=5 mA
U0= - 69,6 V; ΔU=69,6 V
RD= 13,92 kΩ
I0= 5 mA; ΔID=5 mA
U0= 0,673 V; ΔU=0,018 V
RD= 3,6 kΩ
Dioda 1N4728
I0= -5 mA; ΔID=5 mA
U0= -1,92 V; ΔU=1,92 V
RD= 384 Ω
I0= 5 mA; ΔID=5 mA
U0= 0,363 V; ΔU=0,018 V
RD= 3,6 Ω
Dioda 1N4737
I0= -5 mA; ΔID=5 mA
U0= - 4,54 V; ΔU= 4,54 V
RD= 908 Ω
I0= 5 mA; ΔID=5 mA
U0= 0,486 V; ΔU=0,018V
RD= 3,6 Ω
5.Układ prostownika jednopołówkowego:
pojemność kondensatora 0 μF:
b) pojemność kondensatora 10 μF:
pojemność kondensatora 100 μF:
6. Wnioski
Diody są nieliniowymi elementami półprzewodnikowymi, które w zależności od kierunku spolaryzowania przewodzą lub nie przewodzą prądu elektrycznego.
W związku ze swoimi charakterystycznymi właściwościami są szeroko stosowane w elektronice:
układy prostownicze - prostowniki jednopołówkowe i dwupołówkowe,
podwajacze napięcia,
stabilizatory napięcia (dioda Zenera),
kondensatory sterowane napięciem (dioda pojemnościwa).
Dioda Zenera dzięki stosunkowo niskiemu napięciu przebicia Uz w kierunku zaporowym posiada dobre właściwości stabilizujące napięcie.
Jak wynika z wykresów pojemność kondensatora podłączonego równolegle w obwodzie prostownika jednopołówkowego wygładza prostowany przebieg. Im większa pojemność kondensatora tym gładszy przebieg.
Schemat układu pomiarowego:
Schemat układu pomiarowego:
Schemat układu pomiarowego:
B
A