POLITECHNIKA WROCAWSKA INSTYTUT FIZYKI |
Sprawozdanie z wicze Nr 45 |
|
Gabriel Gazda Marek Gryber
|
Temat: Badanie wasnoci diod póprzewodnikowych. |
|
Wydzia Informatyki i Zarzdzania Rok 2 |
Data: 1996-10-17 |
Ocena:
|
Ukad pomiarowy:
Przedstawiony ukad pomiarowy stosowany by do badania diody w kierunku przewodzenia, do badania diody w kierunku zaporowym naley zmieni podczenie zasilacza (zamieni + z - ).
1.Dioda prostownicza.
a). Kierunek przewodzenia
dioda D1 w kierunku przewodzenia
|
|||||||
Lp |
U |
I |
Zv |
U |
Za |
I |
|
|
mV |
mA |
mV |
mV |
mA |
m A |
|
1 |
400 |
19,67 |
2000 |
4 |
20 |
0,12 |
|
2 |
380 |
17,25 |
2000 |
4 |
20 |
0,11 |
|
3 |
360 |
14,93 |
2000 |
4 |
20 |
0,10 |
|
4 |
340 |
12,62 |
2000 |
4 |
20 |
0,09 |
|
5 |
320 |
10,52 |
2000 |
4 |
20 |
0,08 |
|
6 |
300 |
8,51 |
2000 |
3,5 |
20 |
0,07 |
|
7 |
280 |
6,80 |
2000 |
3,5 |
20 |
0,06 |
|
8 |
260 |
5,27 |
2000 |
3,5 |
20 |
0,05 |
|
9 |
240 |
3,98 |
2000 |
3,5 |
20 |
0,04 |
|
10 |
220 |
2,96 |
2000 |
3,5 |
20 |
0,04 |
|
11 |
190 |
1,773 |
200 |
1,2 |
2 |
0,011 |
|
12 |
161,7 |
1,036 |
200 |
1,1 |
2 |
0,008 |
|
13 |
130 |
0,529 |
200 |
0,9 |
2 |
0,005 |
|
14 |
105,1 |
0,294 |
200 |
0,8 |
2 |
0,004 |
|
15 |
70,3 |
0,1113 |
200 |
0,6 |
0,2 |
0,0008 |
|
16 |
39,7 |
0,0367 |
200 |
0,4 |
0,2 |
0,0004 |
dioda D2 w kierunku przewodzeni |
||||||
Lp |
U |
I |
Zv |
U |
Za |
I |
|
mV |
mA |
mV |
mV |
mA |
mA |
1 |
761 |
47,3 |
2000 |
6 |
200 |
0,5 |
2 |
755 |
41,6 |
2000 |
6 |
200 |
0,5 |
3 |
749 |
36,1 |
2000 |
6 |
200 |
0,4 |
4 |
742 |
30,7 |
2000 |
6 |
200 |
0,4 |
5 |
733 |
25,3 |
2000 |
6 |
200 |
0,35 |
6 |
722 |
19,64 |
2000 |
6 |
20 |
0,12 |
7 |
709 |
14,31 |
2000 |
6 |
20 |
0,10 |
8 |
688 |
8,97 |
2000 |
5,5 |
20 |
0,07 |
9 |
650 |
3,85 |
2000 |
5,5 |
20 |
0,04 |
10 |
610 |
1,6040 |
2000 |
5,5 |
2 |
0,011 |
11 |
571 |
0,6740 |
2000 |
5 |
2 |
0,005 |
12 |
503 |
0,1366 |
2000 |
5 |
0,2 |
0,0008 |
13 |
421 |
0,0180 |
2000 |
4,5 |
0,2 |
0,0003 |
14 |
286 |
0,0008 |
2000 |
3,5 |
0,2 |
0,0003 |
15 |
185 |
0,0001 |
2000 |
3 |
0,2 |
0,0003 |
dioda D3 w kierunku przewodzenia |
|||||||
Lp |
U |
I |
Zv |
U |
Za |
I |
|
|
mV |
mA |
mV |
mV |
mA |
m A |
|
1 |
768 |
39,2 |
2000 |
6 |
200 |
0,4 |
|
2 |
746 |
36 |
2000 |
6 |
200 |
0,4 |
|
3 |
730 |
32,3 |
2000 |
6 |
200 |
0,4 |
|
4 |
700 |
26,1 |
2000 |
5,5 |
200 |
0,35 |
|
5 |
665 |
19,65 |
2000 |
5,5 |
20 |
0,12 |
|
6 |
641 |
15,75 |
2000 |
5,5 |
20 |
0,10 |
|
7 |
601 |
10,55 |
2000 |
5,5 |
20 |
0,08 |
|
8 |
570 |
7,38 |
2000 |
5 |
20 |
0,06 |
|
9 |
540 |
5 |
2000 |
5 |
20 |
0,05 |
|
10 |
520 |
3,82 |
2000 |
5 |
20 |
0,04 |
|
11 |
460 |
1,582 |
2000 |
4,5 |
2 |
0,010 |
|
12 |
440 |
1,140 |
2000 |
4,5 |
2 |
0,008 |
|
13 |
404 |
0,629 |
2000 |
4,5 |
2 |
0,006 |
|
14 |
368 |
0,325 |
2000 |
4 |
2 |
0,004 |
|
15 |
190,1 |
0,0097 |
200 |
1,2 |
0,2 |
0,0003 |
|
16 |
129,8 |
0,0026 |
200 |
0,9 |
0,2 |
0,0003 |
|
17 |
90,3 |
0,001 |
200 |
0,7 |
0,2 |
0,0003 |
b). Kierunek zaporowy.
dioda D1 w kierunku zaporowym
|
||||||
Lp |
U |
I |
Zv |
U |
Za |
I |
|
V |
A |
V |
V |
A |
A |
1 |
19,62 |
19,5 |
20 |
0,12 |
200 |
0,3 |
2 |
18,5 |
19,2 |
20 |
0,12 |
200 |
0,3 |
3 |
17,49 |
18,9 |
20 |
0,11 |
200 |
0,3 |
4 |
16,55 |
18,7 |
20 |
0,11 |
200 |
0,3 |
5 |
15,48 |
18,4 |
20 |
0,10 |
200 |
0,3 |
6 |
14,52 |
18,2 |
20 |
0,10 |
200 |
0,3 |
7 |
13,49 |
18 |
20 |
0,09 |
200 |
0,3 |
8 |
12,55 |
17,8 |
20 |
0,09 |
200 |
0,3 |
9 |
11,52 |
17,6 |
20 |
0,08 |
200 |
0,3 |
10 |
10,53 |
17,4 |
20 |
0,075 |
200 |
0,3 |
11 |
9,52 |
17,1 |
20 |
0,07 |
200 |
0,3 |
12 |
8,53 |
16,9 |
20 |
0,065 |
200 |
0,3 |
13 |
7,5 |
16,7 |
20 |
0,06 |
200 |
0,3 |
14 |
6,55 |
16,5 |
20 |
0,055 |
200 |
0,3 |
15 |
5,53 |
16,2 |
20 |
0,05 |
200 |
0,3 |
16 |
4,47 |
15,9 |
20 |
0,045 |
200 |
0,3 |
17 |
3,53 |
15,4 |
20 |
0,04 |
200 |
0,3 |
18 |
2,53 |
15,1 |
20 |
0,035 |
200 |
0,3 |
19 |
1,503 |
14,6 |
2 |
0,010 |
200 |
0,3 |
20 |
0,502 |
13,9 |
2 |
0,005 |
200 |
0,3 |
21 |
0,25 |
13,8 |
2 |
0,0035 |
200 |
0,3 |
22 |
0,0664 |
12,4 |
0,2 |
0,0006 |
200 |
0,3 |
23 |
0,0315 |
9,3 |
0,2 |
0,00035 |
200 |
0,3 |
24 |
0,0210 |
6,1 |
0,2 |
0,00035 |
200 |
0,3 |
dioda D3 w kierunku zaporowym
|
|||||||
Lp |
U |
I |
Zv |
U |
Za |
I |
|
|
V |
A |
V |
V |
A |
A |
|
1 |
19,54 |
112,3 |
20 |
0,12 |
200 |
0,8 |
|
2 |
18,01 |
87,1 |
20 |
0,12 |
200 |
0,65 |
|
3 |
16,55 |
71,2 |
20 |
0,11 |
200 |
0,6 |
|
4 |
15,03 |
57,6 |
20 |
0,10 |
200 |
0,5 |
|
5 |
13,54 |
46,6 |
20 |
0,09 |
200 |
0,45 |
|
6 |
12,02 |
36,8 |
20 |
0,085 |
200 |
0,4 |
|
7 |
10,55 |
28,7 |
20 |
0,075 |
200 |
0,35 |
|
8 |
9,03 |
21,8 |
20 |
0,07 |
200 |
0,35 |
|
9 |
7,55 |
16 |
20 |
0,06 |
200 |
0,3 |
|
10 |
6,08 |
11,2 |
20 |
0,055 |
200 |
0,3 |
|
11 |
4,54 |
7,1 |
20 |
0,045 |
200 |
0,25 |
|
12 |
3,07 |
4,1 |
20 |
0,04 |
200 |
0,25 |
|
13 |
1,971 |
2,2 |
2 |
0,012 |
200 |
0,25 |
|
14 |
1,023 |
1 |
2 |
0,0075 |
200 |
0,25 |
|
15 |
0,514 |
0,5 |
2 |
0,005 |
200 |
0,25 |
|
16 |
0,203 |
0,2 |
2 |
0,0035 |
200 |
0,25 |
2.Dioda Zenera.
a).Kierunek przewodzenia.
dioda D1 w kierunku przewodzenia
|
|||||||
Lp |
U |
I |
Zv |
U |
Za |
I |
|
|
mV |
mA |
V |
mV |
mA |
m A |
|
1 |
759 |
3,61 |
2 |
6 |
20 |
0,04 |
|
2 |
753 |
3 |
2 |
6 |
20 |
0,035 |
|
3 |
739 |
2 |
2 |
6 |
2 |
0,012 |
|
4 |
723 |
1,204 |
2 |
6 |
2 |
0,0085 |
|
5 |
716 |
1,002 |
2 |
6 |
2 |
0,0075 |
|
6 |
708 |
0,807 |
2 |
6 |
2 |
0,0065 |
|
7 |
688 |
0,485 |
2 |
5,5 |
2 |
0,0045 |
|
8 |
666 |
0,286 |
2 |
5,5 |
2 |
0,0035 |
|
9 |
633 |
0,1484 |
2 |
5,5 |
0,2 |
0,001 |
|
10 |
606 |
0,092 |
2 |
5,5 |
0,2 |
0,0007 |
|
11 |
571 |
0,0514 |
2 |
5 |
0,2 |
0,0005 |
|
12 |
519 |
0,0221 |
2 |
5 |
0,2 |
0,0004 |
|
13 |
303 |
0,0008 |
2 |
4 |
0,2 |
0,0003 |
dioda D3 w kierunku przewodzenia
|
|||||||
Lp |
U |
I |
Zv |
dU |
Za |
dI |
|
|
mV |
mA |
V |
mV |
mA |
mA |
|
1 |
730 |
2,47 |
2 |
6 |
20 |
0,035 |
|
2 |
710 |
1,254 |
2 |
6 |
2 |
0,0085 |
|
3 |
700 |
0,925 |
2 |
5,5 |
2 |
0,007 |
|
4 |
680 |
0,501 |
2 |
5,5 |
2 |
0,0045 |
|
5 |
662 |
0,288 |
2 |
5,5 |
2 |
0,0035 |
|
6 |
618 |
0,1007 |
2 |
5,5 |
0,2 |
0,00075 |
|
7 |
566 |
0,0212 |
2 |
5 |
0,2 |
0,00035 |
|
8 |
476 |
0,0025 |
2 |
4,5 |
0,2 |
0,00025 |
|
9 |
385 |
0,0003 |
2 |
4 |
0,2 |
0,00025 |
|
10 |
298 |
0,0001 |
2 |
3,5 |
0,2 |
0,00025 |
|
11 |
226 |
0 |
2 |
3,5 |
0,2 |
0,0002 |
b).W kierunku zaporowym.
dioda D3 w kierunku zaporowym
|
|||||||
Lp |
U |
I |
Zv |
U |
Za |
I |
|
|
V |
mA |
V |
V |
mA |
m A |
|
1 |
4,68 |
10,94 |
20 |
0,045 |
20 |
0,075 |
|
2 |
4,66 |
10,21 |
20 |
0,045 |
20 |
0,075 |
|
3 |
4,64 |
9,58 |
20 |
0,045 |
20 |
0,07 |
|
4 |
4,62 |
8,92 |
20 |
0,045 |
20 |
0,065 |
|
5 |
4,6 |
8,5 |
20 |
0,045 |
20 |
0,065 |
|
6 |
4,58 |
8,01 |
20 |
0,045 |
20 |
0,065 |
|
7 |
4,56 |
7,41 |
20 |
0,045 |
20 |
0,06 |
|
8 |
4,53 |
6,93 |
20 |
0,045 |
20 |
0,055 |
|
9 |
4,51 |
6,48 |
20 |
0,045 |
20 |
0,055 |
|
10 |
4,49 |
6,05 |
20 |
0,045 |
20 |
0,055 |
|
11 |
4,46 |
5,54 |
20 |
0,045 |
20 |
0,05 |
|
12 |
4,41 |
4,82 |
20 |
0,045 |
20 |
0,045 |
|
13 |
4,36 |
4,27 |
20 |
0,045 |
20 |
0,045 |
|
14 |
4,32 |
3,83 |
20 |
0,045 |
20 |
0,04 |
|
15 |
4,26 |
3,22 |
20 |
0,045 |
20 |
0,04 |
|
16 |
4,18 |
2,65 |
20 |
0,045 |
20 |
0,035 |
|
17 |
4,11 |
2,21 |
20 |
0,045 |
20 |
0,035 |
|
18 |
4,02 |
1,751 |
20 |
0,045 |
2 |
0,011 |
|
19 |
3,91 |
1,34 |
20 |
0,04 |
2 |
0,009 |
|
20 |
3,8 |
1,009 |
20 |
0,04 |
2 |
0,008 |
|
21 |
3,72 |
0,816 |
20 |
0,04 |
2 |
0,0065 |
|
22 |
3,5 |
0,466 |
20 |
0,04 |
2 |
0,0045 |
|
23 |
3,25 |
0,234 |
20 |
0,04 |
2 |
0,0035 |
|
24 |
3,11 |
0,1554 |
20 |
0,04 |
0,2 |
0,0010 |
|
25 |
2,92 |
0,0881 |
20 |
0,035 |
0,2 |
0,0007 |
|
26 |
2,8 |
0,0448 |
20 |
0,035 |
0,2 |
0,00045 |
|
27 |
2,36 |
0,0133 |
20 |
0,035 |
0,2 |
0,0003 |
|
28 |
2,21 |
0,0075 |
20 |
0,035 |
0,2 |
0,00025 |
|
29 |
1,415 |
0,0003 |
2 |
0,0095 |
0,2 |
0,00025 |
|
30 |
0,636 |
0,0001 |
2 |
0,0055 |
0,2 |
0,00025 |
dioda D1 w kierunku zaporowym
|
|||||||
Lp |
U |
I |
Zv |
U |
Za |
I |
|
|
V |
mA |
V |
V |
mA |
mA |
|
1 |
9,06 |
11,02 |
20 |
0,07 |
20 |
0,08 |
|
2 |
9,02 |
10,08 |
20 |
0,07 |
20 |
0,075 |
|
3 |
9 |
9,09 |
20 |
0,065 |
20 |
0,07 |
|
4 |
8,99 |
8,18 |
20 |
0,065 |
20 |
0,065 |
|
5 |
8,98 |
7,24 |
20 |
0,065 |
20 |
0,06 |
|
6 |
8,96 |
6,15 |
20 |
0,065 |
20 |
0,055 |
|
7 |
8,94 |
5,07 |
20 |
0,065 |
20 |
0,05 |
|
8 |
8,92 |
4,26 |
20 |
0,065 |
20 |
0,045 |
|
9 |
8,91 |
3,19 |
20 |
0,065 |
20 |
0,04 |
|
10 |
8,9 |
2,25 |
20 |
0,065 |
20 |
0,035 |
|
11 |
8,87 |
1,388 |
20 |
0,065 |
2 |
0,009 |
|
12 |
8,86 |
0,927 |
20 |
0,065 |
2 |
0,007 |
|
13 |
8,85 |
0,43 |
20 |
0,065 |
2 |
0,0045 |
|
14 |
8,83 |
0,227 |
20 |
0,065 |
2 |
0,0035 |
|
15 |
8,82 |
0,1016 |
20 |
0,065 |
0,2 |
0,0008 |
|
16 |
8,65 |
0,0018 |
20 |
0,065 |
0,2 |
0,0003 |
|
17 |
8,35 |
0,0011 |
20 |
0,065 |
0,2 |
0,00025 |
|
18 |
8,01 |
0,0009 |
20 |
0,065 |
0,2 |
0,00025 |
|
19 |
7,06 |
0,0007 |
20 |
0,06 |
0,2 |
0,00025 |
|
20 |
6,18 |
0,0006 |
20 |
0,055 |
0,2 |
0,00025 |
|
21 |
3,4 |
0,0003 |
20 |
0,04 |
0,2 |
0,00025 |
|
22 |
2 |
0,0002 |
20 |
0,03 |
0,2 |
0,00025 |
|
23 |
0,861 |
0,0001 |
2 |
0,007 |
0,2 |
0,00025 |
Wnioski:
Wzory na bdy:
Pomiarów dokonalimy multimetrami cyfrowymi, których bdy pomiaru wyraaj si wzorem
U=0.005"U + 2 digit;
I =0.005"I + 2 digit;
digit - jednostka pozycji o najmniejszej wadze na wywietlaczu miernika
W punkcie pierwszym wiczenia wyznaczylimy charakterystyki I(U) diód prostowniczych. Z otrzymanych charakterystyk w kierunku przewodzenia mona odczyta napicie progowe (napicie przy którym diody zaczynaj przewodzi). Dla diód D2 i D3 wynosi ono okoo 0,7 V, dla D1 0,3 V. Mona przypuszcza, e dioda D1 jest diod germanow a diody D2 i D3 s diodami krzemowymi. Z charakterystyk diod prostowniczych mona odczyta ich waciwoci. W kierunku przewodzenia po przekroczeniu napicia progowego rezystancja diod gwatownie maleje. Na wykresach przjawia si to du stromoci wykresów w kierunku przewodzenia. W kierunku zaporowym mimo duej wartoci spadku napicia prd pyncy przez diody jest may. wiadczy to o bardzo duej rezystancji diody w kierunku zaporowym. Charakterystyki diód D1 i D3 w kierunku zaporowym róni si od siebie. Lepsz diod jest D1 gdy jej prd w kierunku zaporowym jest mniejszy oraz wolniej wzrasta.
W punkcie drugim badalimy diody Zenera. Ich charakterystyki w kierunku przewodzenia s podobne do charakterystyk diód prostowniczych. Zatem w kierunku przewodzenia waciwoci diod prostowniczych i Zenera s takie same. Natomiast w kierunku zaporowym mona zaobserwowa tzw. efekt Zenera polegajcy na tym, e przy okrelonym napiciu (zwanym napiciem Zenera) duym wahaniom prdu odpowiadaj niewielkie zmiany napicia. Dla diód D3 Uz " 4,5V D1 Uz " 8,95V.