Rok akademicki 1997/1998 r |
Laboratorium z Fizyki |
|||
Ćwiczenie nr 23. |
Temat: Charakterystyka styku między metalem, a półprzewodnikiem typu n. |
|||
Wydział Mechaniczny IZK 1 grupa K05 B |
Wykonawca : Maciej Kuta |
|||
Data wykonania: 12.III.1998 r. |
Ocena |
Data |
Podpis |
|
|
T |
|
|
|
|
S |
|
|
|
Cel ćwiczenia:
Badanym elementem w ćwiczeniu jest dioda półprzewodnikowa. Doprowadzając do diody napięcie stałe w kierunku przewodzenia, a następnie w kierunku zaporowym, rejestrujemy wartości natężenia prądu w obwodzie. Dane notujemy w tabeli.
2. Schematy układów pomiarowych:
Schemat obwodu pomiarowego - Schemat obwodu pomiarowego -
kierunek przewodzenia diody. kierunek zaporowy diody.
Prostownik jednopołówkowy Prostownik dwupołówkowy
3. Tabele pomiarowe.
Tabela pomiarowa przy diodzie połączonej w kierunku przewodzenia.
U V |
Δ U V |
I mA |
Δ I mA |
R kΩ |
Δ R kΩ |
ln R Ω |
0,09 |
0,01009 |
0 |
0 |
∞ |
∞ |
∞ |
0,19 |
0,01019 |
0,0001 |
0 |
1 900 000,00 |
101 900,01 |
21,37 |
0,29 |
0,01029 |
0,0012 |
0,000006 |
241 666,67 |
8 575,01 |
19,30 |
0,37 |
0,01037 |
0,0172 |
0,000086 |
21 511,63 |
602,91 |
16,88 |
0,42 |
0,01042 |
0,0658 |
0,000329 |
6 382,98 |
158,36 |
15,67 |
0,45 |
0,01045 |
0,1342 |
0,000671 |
3 353,20 |
77,87 |
15,03 |
0,55 |
0,01055 |
1,01 |
0,00505 |
544,55 |
10,45 |
13,21 |
0,58 |
0,01058 |
1,72 |
0,0086 |
337,21 |
6,16 |
12,73 |
0,65 |
0,01065 |
7,38 |
0,0369 |
88,08 |
1,45 |
11,39 |
0,67 |
0,01067 |
9,96 |
0,0498 |
67,27 |
1,08 |
11,12 |
0,68 |
0,01068 |
12,7 |
0,0635 |
53,54 |
0,85 |
10,89 |
0,70 |
0,0107 |
15,54 |
0,0777 |
45,05 |
0,69 |
10,72 |
0,70 |
0,0107 |
18,4 |
0,092 |
38,04 |
0,59 |
10,55 |
0,71 |
0,01071 |
29,1 |
0,1455 |
24,40 |
0,37 |
10,10 |
0,73 |
0,01073 |
33,2 |
0,166 |
21,99 |
0,33 |
10,00 |
0,74 |
0,01074 |
37,3 |
0,1865 |
19,84 |
0,29 |
9,90 |
0,75 |
0,01075 |
41,4 |
0,207 |
18,12 |
0,26 |
9,80 |
0,75 |
0,01075 |
45,6 |
0,228 |
16,45 |
0,24 |
9,71 |
0,76 |
0,01076 |
49,8 |
0,249 |
15,26 |
0,22 |
9,63 |
0,76 |
0,01076 |
52,4 |
0,262 |
14,50 |
0,21 |
9,58 |
0,79 |
0,01079 |
93,6 |
0,468 |
8,44 |
0,12 |
9,04 |
0,81 |
0,01081 |
130 |
0,65 |
6,23 |
0,09 |
8,74 |
0,84 |
0,01084 |
174,5 |
0,8725 |
4,81 |
0,07 |
8,48 |
0,86 |
0,01086 |
227 |
1,135 |
3,79 |
0,05 |
8,24 |
0,87 |
0,01087 |
269 |
1,345 |
3,23 |
0,05 |
8,08 |
0,88 |
0,01088 |
324 |
1,62 |
2,72 |
0,04 |
7,91 |
0,90 |
0,0109 |
370 |
1,85 |
2,43 |
0,03 |
7,80 |
0,91 |
0,01091 |
415 |
2,075 |
2,19 |
0,03 |
7,69 |
Tabela pomiarowa przy diodzie połączonej w kierunku zaporowym.
U V |
Δ U V |
I μA |
Δ I μA |
R MΩ |
Δ R MΩ |
ln R Ω |
0 |
0,01 |
0 |
0 |
∞ |
∞ |
∞ |
4,94 |
0,01494 |
0,4 |
0,002 |
12,35 |
0,04 |
16,32917 |
9,93 |
0,01993 |
0,9 |
0,0045 |
11,03 |
0,03 |
16,21643 |
14,88 |
0,02488 |
1,3 |
0,0065 |
11,45 |
0,02 |
16,25316 |
19,86 |
0,02986 |
1,8 |
0,009 |
11,03 |
0,02 |
16,21643 |
24,84 |
0,03484 |
2,2 |
0,011 |
11,29 |
0,02 |
16,23951 |
30 |
0,04 |
2,8 |
0,014 |
10,71 |
0,02 |
16,18709 |
4. Wzory użyte do pomiaru i obliczeń błędów rezystancji.
5. Zestawienie wyników pomiarów, uwagi i wnioski.
Dioda jest elementem półprzewodnikowym w którym przepływ prądu jest możliwy tylko w jednym kierunku. Końcówki diody nazywamy odpowiednio anodą A i katodą K. Po doprowadzeniu do końcówek diody napięcia dodatniego UAK >0, znajduje się ona w stanie przewodzenia, a przy polaryzacji napięciem ujemnym UAK<0 - w stanie zatkania. Prąd wsteczny (zwrotny) diody jest zazwyczaj o kilka rzędów wielkości mniejszy, niż prąd w kierunku przewodzenia. Spadek napięcia dla diody krzemowej w kierunku przewodzenia zawiera się w granicy 0,3-0,8 V. Spadek napięcia na przewodzącej diodzie jest silnie zależny od temperatury.
W prostowniku jednopołówkowym napięcie jest prostowane poprzez „obcięcie” połówki sinusoidy, dlatego napięcie to nie jest całkowicie wyprostowane. W prostowniku dwupołówkowym, tzw. Mostku Gretza, napięcie jest bardziej wyprostowane ponieważ ujemna połówka sinusoidy „przeniesiona” jest do części dodatniej.
Wyszukiwarka