 | Pobierz cały dokument pp23.mechanika.i.budowa.maszyn.pwr.mibm.semestr.doc Rozmiar 133 KB |
LABORATORIUM POMIARÓW I PODZESPOŁÓW ELEKTRONICZNYCH I-25 |
Ćwiczenie nr 2 |
Charakterystyka prądowo-napięciowa złącza P-N.
|
UWAGI: |
||
Wykonawcy:
|
Symbol gr. Stud. |
OCENA za Odpowiedź |
OCENA za Wykonanie |
OCENA za Sprawozdanie |
|
Sprawozdanie opracował:
|
|
|
|
|
|
1. Pomiar charakterystyki prądowo - napięciowej złącza p - n w kierunku przewodzenia.
Schematy do wyznaczania charakterystyki prądowo - napięciowej złącza p - n dla prądów IF > 1μA.
Omomierz pełni w układzie rolę źródła prądowego o wartościach prądu z zakresu 1μA - 10mA
2. Wzory i obliczenia
1. Rezystancja szeregowa Rs
W celu obliczenia rezystancji szeregowej Rs skorzystamy ze wzoru:
gdzie U” = 0,56V; U' = 0,43V; I = 100mA (patrz charakterystyka). Dla tych danych rezystancja szeregowa wynosi:
.
Zatem ostatecznie Rs = 1,3Ω.
2. Współczynnik doskonałości n
Do wyprowadzenia współczynnika doskonałości n skorzystamy ze wzoru Shockley'a:
.
Z prostoliniowego odcinka charakterystyki prądowo - napięciowej bierzemy dwa punkty (U1, I1) i (U2, I2) i zapisujemy dla nich równanie Shockley'a:
.
Dla kierunku przewodzenia mamy 
, więc w powyższym układzie równań możemy pominąć jedynki. Logarytmując powyższe wzory uproszczone otrzymujemy:
.
Odejmując równania stronami otrzymamy:
Przekształcając ostatnie równanie otrzymujemy ostatecznie wzór na n:
Przyjmuję U1 = 0,2V; I1 = 0,1mA; U2 = 0,35V; I2 = 10mA oraz 
i otrzymuję n równe:
Zatem ostatecznie n = 1,253.
Więc Is obliczamy z poniższego wzoru:
Zatem ostatecznie Is = 0,23μA
3. Wnioski.
W ćwiczeniu tym zadaniem było wyznaczenie charakterystyki diody półprzewodnikowej w kierunku przewodzenia. Po narysowaniu charakterystyki w kierunku przewodzenia można wyznaczyć współczynnik doskonałości diody oraz rezystancję szeregową badanej diody. Otrzymany kształt charakterystyki, przedstawiony na wykresie, zgodny jest z założeniami teoretycznymi. Niektóre punkty pomiarowe odbiegają od kształtu charakterystyki, co mogło być spowodowane niedokładnościami pomiaru: niestabilnością temperaturową,błędami przyrządów pomiarowych oraz błędami odczytu. W swym górnym przebiegu charakterystyka wyraźnie odchyla się, co jest spowodowane wpływem rezystancji szeregowej, natomiast w środku jest wyraźnie liniowa. Zakrzywienie na dole spowodowane jest wpływem jedynki we wzorze Shockley'a.
 | Pobierz cały dokument pp23.mechanika.i.budowa.maszyn.pwr.mibm.semestr.doc rozmiar 133 KB |