Rok akademicki 1997/98	LABORATORIUM FIZYCZNE
Ćwiczenie nr 23	CHARAKTERYSTYKA STYKU MIĘDZY METALEM A PÓŁPRZEWODNIKIEM TYPU N
Wydział Mechaniczny IZK grupa K05 B	Wykonał: Marcin Majka
Data wykonania	OCENA		DATA	PODPIS
19.03.98	T
	S

1. 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. Przebieg ćwiczenia 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.

Rys.1. Układ z diodą w kierunku przewodzenia. Rys.2. Układ z diodą w kierunku zaporowym

Rys.3. Prostownik jednopołówkowy

Rys.4. Prostownik dwupołówkowy

3. Tabele pomiarowe.

U [V]	Δ U [V]	I [mA]	Δ I [mA]	R [Ω]	Δ R [Ω]	ln R [Ω]
0,09	0,01009	0	0	∞	∞	∞
0,18	0,01018	0,0001	0	1800000	101800	14,4
0,29	0,01029	0,0011	0,000005	263636,4	10552,9	12,4
0,37	0,01037	0,0159	0,000079	23270,44	767,8	10,05
0,42	0,01042	0,0644	0,000322	6521,739	194,4	8,78
0,45	0,01045	0,1324	0,000662	3398,792	95,92	8,13
0,6	0,0106	2,69	0,0134	223,048	5,05	5,40
0,65	0,01065	6,4	0,032	101,563	2,17	4,62
0,67	0,01067	9,6	0,048	69,792	1,46	4,24
0,68	0,01068	13,2	0,066	51,515	1,06	3,94
0,69	0,01069	16,8	0,084	41,071	0,84	3,71
0,71	0,01071	20,7	0,104	34,3	0,68	3,53
0,72	0,01072	24,7	0,124	29,15	0,58	3,37
0,73	0,01073	28,7	0,144	25,436	0,50	3,23
0,73	0,01073	32,7	0,164	22,324	0,44	3,10
0,74	0,01074	36,9	0,184	20,054	0,39	2,99
0,75	0,01075	41,1	0,205	18,248	0,35	2,90
0,75	0,01075	45,1	0,23	16,63	0,32	2,81
0,76	0,01076	48,2	0,241	15,768	0,30	2,75
0,76	0,01076	53,7	0,268	14,153	0,27	2,64
0,8	0,0108	95,6	0,478	8,368	0,15	2,12
0,82	0,01082	138	0,69	5,942	0,10	1,78
0,84	0,01084	181,3	0,90	4,633	0,08	1,53
0,86	0,01086	234	1,17	3,675	0,06	1,30
0,88	0,01088	279	1,39	3,154	0,05	1,14
0,89	0,01089	323	1,62	2,755	0,047	1,01
0,9	0,0109	368	1,84	2,446	0,041	0,89
0,91	0,01091	414	2,07	2,198	0,037	0,78

Tabela pomiarowa przy diodzie połączonej w kierunku przewodzenia.

U [V]	Δ U [V]	I [μA]	Δ I [μA]	R [MΩ]	Δ R [MΩ]	ln R [Ω]
0	0,01	0	0	∞	∞	∞
4,95	0,01495	0,4	0,002	12,38	0,099	2,51
9,91	0,01991	0,9	0,0045	11,01	0,077	2,39
14,85	0,02485	1,3	0,0065	11,42	0,076	2,43
19,82	0,02982	1,7	0,0085	11,66	0,075	2,45
24,79	0,03479	2,2	0,011	11,27	0,072	2,42
29,73	0,03973	2,6	0,013	11,43	0,072	2,43

Tabela pomiarowa przy diodzie połączonej w kierunku zaporowym.

4. Wzory i obliczenia.

5. Wykresy.

Wykresy I=f(U) oraz lnR=f(U) umieszczono na końcu sprawozdania.

Rys.5. Oscylogramy przebiegu prostownika jednopołówkowego i dwupołówkowego

---