Elektronika spr3, Studia Informatyka 2010, Semestr2, Podstawy Elektroniki


13.04.2011

L14

Zaguła Jakub

Wojdyga Bartosz

POLITECHNIKA RZESZOWSKA

im. Ignacego Łukasiewicza

Wydział Elektrotechniki i Informatyki

PODSTAWY ELEKTRONIKI

Laboratorium nr 3

Diody półprzewodnikowe

  1. Pomiary załączone na kartce.

  2. Wykres ze zmierzonymi charakterystykami diod w kierunku przewodzenia.

Dioda prostownicza

U

I

P

Dioda Zenera

U

I

P

[V]

[mA]

[mW]

[V]

[mA]

[mW]

0,143

0,1250

0,01787

0,070

0,0001

0,00001

0,170

0,3512

0,05970

0,406

0,0008

0,00032

0,183

0,6043

0,11059

0,498

0,0077

0,00383

0,187

0,7026

0,11300

0,533

0,0226

0,01205

0,205

1,3907

0,28509

0,561

0,0585

0,03282

0,214

1,9197

0,41082

0,584

0,1345

0,07855

0,224

2,8475

0,63784

0,604

0,2765

0,16701

0,232

3,7566

0,87153

0,621

0,5303

0,32932

0,239

4,8679

1,16343

0,638

1,0044

0,64081

0,244

5,8188

1,41979

0,650

1,5600

1,01400

0,249

6,9993

1,74283

0,251

7,7316

1,94063

0,254

8,5427

2,16985

0,256

9,1495

2,34227

0,257

9,6672

2,48447

0,264

12,614

3,33010

0,271

16,182

4,38523

0,279

21,042

5,87072

0,287

27,755

7,96568

0,295

35,652

10,51734

0,303

46,342

14,04163

0x08 graphic

  1. Napięcie progowe UD dla badanych diod wyznaczyliśmy na podstawie wykresu, a także wykonanych pomiarów.

UD 0,25 V

UD 0,6 V

Po przekroczeniu napięcia progowego UD w kierunku przewodzenia gwałtownie wzrasta prąd w diodzie. Dioda LED zaczyna wtedy świecić dużo intensywniej.

  1. Dla diody prostowniczej i Zenera wyznaczyliśmy rezystancję szeregową S, prąd nasycenia I0, oraz współczynnik złącza η.

Wykresy I(U) w skali logarytmiczno (I) liniowej (U)

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

Zależność opisująca prąd płynący przez diodę ma następujący wzór:

0x01 graphic

Wartość I0 można wyznaczyć przez znalezienie punktu przecięcia ekstrapolowanego wykresu z osią prądu, zaś η będzie nachyleniem ekstrapolowanej charakterystyki. W programie gnuplot dokonaliśmy przybliżenia wykresów prostą o równaniu y=ax+b i odczytaliśmy wartości nachylenia i prądu nasycenia.

η = 2,37, I0 = 0,0008 mA

η = 1,56, I0 = 0,00001 mA

Rezystancję szeregową RS obliczyliśmy po przekształceniu powyższego wzoru, pamiętając, że UT jest to potencjał termiczny elektronów (UT = kT/q = 25mV w 293K) oraz biorąc pod uwagę dużą wartość prądu:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Rezystancję statyczną rs oraz różniczkową rr wyznaczyliśmy dla trzech wartości prądu i wykorzystaliśmy do tego wzory:

0x01 graphic

  1. rs = 0,17/0,0003512 ≈ 484,05 Ω

  2. rs = 0,249/0,0069993 ≈ 35,57 Ω

  3. rs = 0,295/0,035652 ≈ 8,27 Ω

  1. rr = (0,183-0,170)/(0,0006043-0,0003512) ≈ 51,36 Ω

  2. rr = (0,251-0,249)/(0,0077316-0,0069993) ≈ 1,37 Ω

  3. rr = (0,295-0,287)/(0,027755-0,035652) ≈ -1,01 Ω

Na podstawie przybliżonego wzoru teoretycznego obliczyliśmy rr ηUT/I dla tych samych prądów co poprzednio:

  1. rr = 2⋅25⋅10-3/0,6043⋅10-382,74 Ω

  2. rr = 2⋅25⋅10-3/7,7316⋅10-36,47 Ω

  3. rr = 2⋅25⋅10-3/27,755⋅10-31,8 Ω

Jak widać z otrzymanych wyników, wartości wyliczone ze wzoru teoretycznego są większe od poprzednich. W tym wzorze nie możemy również otrzymać wyniku ujemnego, gdyż wszystkie dane ze wzoru są wartościami dodatnimi.

  1. Wykres ze zmierzonymi charakterystykami diod w kierunku zaporowym.

Dioda prostownicza

U

I

P

Dioda Zenera

U

I

P

[V]

[mA]

[mW]

[V]

[mA]

[mW]

0,013

0,0002

0,000003

0,120

0,0000

0,0000

0,043

0,0004

0,000017

0,265

0,0000

0,0000

0,116

0,0005

0,000058

0,305

0,0000

0,0000

0,229

0,0006

0,000137

0,333

0,0000

0,0000

0,379

0,0006

0,000227

0,432

0,0000

0,0000

0,498

0,0006

0,000299

0,498

0,0000

0,0000

0,564

0,0006

0,000338

0,509

0,0000

0,0000

0,684

0,0006

0,000410

0,905

0,0000

0,0000

0,758

0,0007

0,000531

1,113

0,0001

0,0001

1,059

0,0007

0,000741

1,223

0,0001

0,0001

1,256

0,0007

0,000879

1,339

0,0007

0,000937

1,496

0,0007

0,001047

1,700

0,0008

0,001360

1,813

0,0008

0,001450

0x08 graphic

  1. Wnioski:

Parametry diody zależą od materiału, z jakiego została wykonana i stopnia domieszkowania. Zakres tych zmian jest bardzo duży, a charakterystyki prądowo-napięciowe diod mogą różnić się bardzo znacznie. Z tego powodu wyróżniamy wiele rodzajów diod, mających różne zastosowania. Wyróżniamy diody prostownicze, Zenera, Schottky'ego, tunelowe, pojemnościowe, mocy i inne. Diody Zenera pracują w zakresie przebicia, co przy innych diodach może skończyć się zniszczeniem diody.

Charakterystyczne zakresy pracy złącza oznaczone są różnymi kolorami:

0x08 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

żółty

zielony

czerwony

niebieski



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
MN 1EF-DI-wytyczne proj, Studia Informatyka 2010, Semestr2, Metody Numeryczne
rozbojnik Pardala, Studia Informatyka 2010, Semestr1, Analiza matematyczna
Oel2-rozw, Studia Informatyka -PŁ, 2 semestr, Obwody elektryczne 2, Cwiczenia, 2 kolokwium, Rozwiąza
Projekt 2 - Ewa Litwinek, Akademia Górniczo - Hutnicza, Technologia Chemiczna, Studia stacjonarne I
Podstawy ekologii cw. 1, Studia (Turystyka i Rekreacja), I semestr, Podstawy ekologii
kolokwium1sciaga, Studia Informatyka 2011, Semestr 2, Algorytmy i struktury danych
Zegar sciaga, Studia Informatyka 2011, Semestr 1, Architektura systemów komputerowych, Ściągi
TEST AUDYT WEW, Studia, Finanse i rachunkowość, Semestr V, Podstawy Audytu Wewnętrznego (Pffaf)
Problem mieszanek, Studia, PWr - MBM, Semestr 7, Podstawy organizacji produkcji
sciaga, Studia Informatyka 2011, Semestr 1, Architektura systemów komputerowych, Zaliczenie z ASK
Podstawy ekologii cw.6, Studia (Turystyka i Rekreacja), I semestr, Podstawy ekologii
sciaga grafika, Studia Informatyka 2011, Semestr 1, Architektura systemów komputerowych, Ściągi
tabelku do kolok A, Studia Informatyka 2011, Semestr 2, Matematyka dyskretna, labolatoria Dmytryszyn
podstawy ¬ywienia2a, WNoŻ, Studia inżynierskie, II semestr, Podstawy żywienia człowieka
Podstawy ekologii cw.2, Studia (Turystyka i Rekreacja), I semestr, Podstawy ekologii
Podstawy ekologii cw.5, Studia (Turystyka i Rekreacja), I semestr, Podstawy ekologii
Pojęcia algorytmy, Studia Informatyka 2011, Semestr 2, Algorytmy i struktury danych, algorytmy sciag

więcej podobnych podstron