Wyniki pomiarów.
a) Pomiary charakterystyk prądowo - napięciowych dla kierunku przewodzenia badanych diod germanowej, krzemowej i Zenera:
I [mA] |
Ui [V] |
||
|
Ge |
Si |
Zenera |
0,1 |
0,065 |
0,449 |
0,439 |
0,2 |
0,091 |
0,476 |
0,488 |
0,3 |
0,106 |
0,492 |
0,509 |
0,5 |
0,124 |
0,516 |
0,534 |
0,7 |
0,137 |
0,532 |
0,550 |
1 |
0,150 |
0,550 |
0,565 |
2 |
0,180 |
0,585 |
0,594 |
3 |
0,196 |
0,604 |
0,610 |
5 |
0,218 |
0,630 |
0,630 |
7 |
0,234 |
0,647 |
0,643 |
10 |
0,253 |
0,665 |
0,657 |
b) Pomiary charakterystyk prądowo - napięciowych dla kierunku zaporowego diod germanowej i krzemowej:
U [V] |
Ii [μA] |
|
|
Ge |
Si |
-0,1 |
5,9 |
0,5 |
-0,2 |
6,0 |
0,71 |
-0,3 |
6,01 |
1,1 |
-0,5 |
6,02 |
1,5 |
-0,7 |
6,05 |
2,0 |
-1 |
6,1 |
2,8 |
-1,5 |
6,2 |
3,9 |
-2 |
6,3 |
4,8 |
-3 |
6,4 |
6,6 |
-4 |
6,5 |
7,2 |
-5 |
6,6 |
9,7 |
-6 |
6,8 |
11,1 |
-7 |
6,9 |
12,5 |
-8 |
7,1 |
14,0 |
-9 |
7,2 |
15,2 |
-10 |
7,5 |
17,0 |
c) Pomiar charakterystyki prądowo - napięciowej dla kierunku zaporowego diody Zenera:
I [mA] |
U [V] |
|
I [mA] |
U [V] |
0,1 |
-5,827 |
|
3 |
-8,240 |
0,2 |
-6,476 |
|
4 |
-8,245 |
0,3 |
-6,787 |
|
5 |
-8,247 |
0,5 |
-7,241 |
|
6 |
-8,249 |
0,7 |
-7,502 |
|
7 |
-8,249 |
1 |
-7,796 |
|
8 |
-8,250 |
1,5 |
-8,028 |
|
9 |
-8,250 |
2 |
-8,166 |
|
10 |
-8,253 |
Opracowanie wyników pomiarów.
a) Na podstawie pomiaru charakterystyk prądowo - napięciowych diod germanowej, krzemowej i Zenera dla kierunku przewodzenia zamieszczonych w tabeli a) wykonałyśmy ich wykres, (użyłyśmy skali półlogarytmicznej). Został on załączony do niniejszego sprawozdania jako wykres „1”.
b) Następnie, korzystając z danych pomiarowych zamieszczonych w tabeli b), wykonałyśmy podobne wykresy charakterystyki prądowo - napięciowej, tym razem dla kierunku zaporowego dla diod germanowej i krzemowej. Załączyłyśmy je do tego sprawozdania odpowiednio jako wykres „2” i „3”.
c) Wyniki z ostatniej tabeli, mieszczącej charakterystykę prądowo - napięciową dla kierunku zaporowego diody Zenera, przedstawiłyśmy na wykresie „4”, również załączonym do sprawozdania.
d) Na podstawie tego ostatniego wykresu mogłyśmy określić napięcie stabilizowane diody Zenera 
. Jest ono równe 
. Wartość tego napięcia dla diod małej średniej mocy ustalona jest umownie dla natężenia prądu zaporowego diody 
.
e) W końcowej części obliczeń wyznaczyłyśmy współczynnik stabilizacji napięcia dla badanej diody Zenera. Dany jest on zależnością 
, gdzie 
jest opornością statyczną diody (
- napięcie stabilizowane diody, 
- natężenie prądu zaporowego diody), natomiast 
jest jej opornością dynamiczną. Przyrosty 
i 
określone zostały w bezpośrednim otoczeniu natężenia 
:
,
.
Podstawiając podane wcześniej wartości 
i 
mamy:
,
,
Współczynnik stabilizacji napięcia dla badanej przez nas diody Zenera jest równy 
.
Wnioski.
W moim doświadczeniu poznałyśmy właściwości warstwowych złącz półprzewodnikowych p-n oraz wyznaczyłyśmy charakterystyki stałoprądowe dla diody germanowej, krzemowej i diody Zenera. W pierwszej części ćwiczenia badałyśmy charakterystyki tych diod dla kierunku przewodzenia - przedstawiłyśmy je na wykresie „1”. Widać na nim, że największe napięcie było na diodzie Zenera, a najmniejsze - na germanowej. Druga część doświadczenia miała na celu wyznaczenie podobnej charakterystyki, tym razem dla kierunku zaporowego dla diod krzemowej i germanowej. Charakterystyki te pokazałyśmy na wykresach „2” i „3”. Ostatnia część ćwiczenia związana była z badaniem diody Zenera - mierzyłyśmy jej charakterystykę prądowo - napięciową dla kierunku zaporowego i na tej podstawie wyznaczyłyśmy współczynnik stabilizacji tej diody. Był on równy 
. Na wynik moich pomiarów pewien wpływ miała dokładność użytych przyrządów pomiarowych.
Wyszukiwarka