Politechnika Świętokrzyska Laboratorium : Podstawy Elektroniki Nr Ćw.
Temat:
Grupa nr: 113B
Zespół nr: 4
1
Badanie diod półprzewodnikowych.
Krogulec Daniel
Kowalicki Marcin
Ocena:
Data oddania:
Data wykonania:
26-11-2010r
29-10-2010r
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyk diod półprzewodnikowych w kierunku przewodzenia oraz w kierunku zaporowym.
Schematy pomiarowe, tabele pomiarowe oraz rezystancje statyczne i dynamiczne:
• Wyznaczanie charakterystyki diod w kierunku przewodzenia.
• Pomiary charakterystyk diod w kierunku przewodzenia: IN4002
DZG7
L-53 ID
L-53 MBDL
Lp.
U [ V ]
I [ m ]
A
U [ mV ]
I [ m ]
A
U [ V ]
I [ m ]
A
U [ V ]
I [ m ]
A
R
R
R
R
R
R
R
R
1
0,408
0,1
22,9
0,1
1,56
0,1
2,965
0,1
2
0,555
1
157
1
1,611
0,6
3,205
0,6
3
0,587
2
183,4
2
1,630
1
3,268
1
4
0,607
3
203,5
3
1,649
1,5
3,309
1,5
5
0,631
5
115,6
5
1,660
2
3,344
2
6
0,647
7
247,1
7
1,671
2,5
3,383
2,5
7
0,653
8
254,1
8
1,680
3
3,407
3
8
0,664
10
265,9
10
1,685
3,5
3,428
3,5
9
0,693
12
275,5
12
1,692
4
3,451
4
10
0,683
15
287,6
15
1,703
5
3,499
5
11
0,692
18
296,7
18
1,714
6
3,533
6
12
0,697
20
303
20
1,720
7
3,563
7
13
0,707
25
315,5
25
1,732
8
3,599
8
14
0,711
27
318,7
27
1,745
9
3,624
9
15
0,716
30
325,2
30
1,753
10
3,654
10
1
• Obliczanie rezystancji statycznej i dynamicznej diod w kierunku przewodzenia: 1. Rezystancja statyczna diody IN4002 w punkcie P(Up Ip): U
R =
p = 664
,
0
V = ,
66 Ω
4
I
01
,
0
A
p
2. Rezystancja dynamiczna diody IN4002 w punkcie P(Up Ip):
∆ U | U
U
V
V
V
V
2 −
|
693
,
0
1
− 653
,
0
693
,
0
−
rd =
=
=
=
653
,
0
=
Ω
10
∆ J
| I
I
mA
mA
A
A
2 −
|
12
1
− 8
01
,
0
2 − 008
,
0
3. Rezystancja statyczna diody DZG7 w punkcie P(Up Ip): U
R =
p =
9
,
265 mV = ,02569 V
Ω
69
,
25
I
10 mA
01
,
0
A
p
4. Rezystancja dynamiczna diody DZG7 w punkcie P(Up Ip):
∆ U | U
U
mV
mV
V
V
2 −
|
5
,
275
1
− 254 1
,
,
0 2755 −
rd =
=
=
=
,
0 2541 =
Ω
35
,
5
∆ J
| I
I
mA
mA
A
A
2 −
|
12
1
− 8
01
,
0
2 − 008
,
0
• Wyznaczanie charakterystyki diod w kierunku zaporowym.
• Pomiary charakterystyk diod w kierunku zaporowym: DZG1
BYP401
Lp.
U [ V ]
I [µ ]
A
U [ V ]
I [µ ]
A
R
R
R
R
1
2
29
2
0
2
4
31,4
4
0
3
6
42,3
6
0
4
8
63,5
8
0
5
10
80,9
10
0
6
12
93,5
12
0
7
14
10,4
14
0
8
16
132,1
16
0
9
18
139,2
18
0
10
20
149,4
20
0
11
22
156,2
22
0
12
24
162,6
24
0
13
26
167,9
26
0
14
28
174,8
28
0
15
30
180,2
30
0
2
• Wyznaczanie charakterystyki diody Zenera w kierunku zaporowym
• Pomiary charakterystyk diod Zenera w kierunku zaporowym.
3V9
5V6
7V5
10V
Lp.
U [ V ]
I [ m ]
A
U [ V ]
I [ m ]
A
U [ V ]
I [ m ]
A
U [ V ]
I [ m ]
A
R
R
R
R
R
R
R
R
1
1,558
0,1
5,08
0,1
7,27
0,1
9,81
0,1
2
2,050
1
5,48
1
7,29
1
9,90
1
3
2,201
2
5,50
2
7,29
2
9,92
2
4
2,323
3
5,51
3
7,30
3
9,94
3
5
2,482
5
5,51
5
7,31
5
9,97
5
6
2,570
7
5,51
7
7,31
7
9,98
7
7
2,611
8
5,51
8
7,31
8
9,99
8
8
2,680
10
5,52
10
7,32
10
10
10
9
2,744
12
5,52
12
7,32
12
10,1
12
10
2,817
15
5,52
15
7,32
15
10,02
15
11
2,879
18
5,53
18
7,33
18
10,04
18
12
2,915
20
5,53
20
7,33
20
10,04
20
13
2,993
25
5,53
25
7,34
25
10,06
25
14
3,020
27
5,53
27
7,34
27
10,07
27
15
3,058
30
5,53
30
7,34
30
10,07
30
• Obliczanie rezystancji statycznej i dynamicznej diod Zenera w kierunku zaporowym: 1. Rezystancja statyczna diody 3V9 w punkcie P(Up Ip): U
R =
p = 680
,
2
V = 680
,
2
V = 2 Ω
68
I
10 mA
01
,
0
A
p
2. Rezystancja dynamiczna diody 3V9 w punkcie P(Up Ip):
∆ U | U
U
V
V
V
V
2 −
|
744
,
2
1
− 61
,
2
1
7
,
2 44 −
rd =
=
=
=
611
,
2
=
,
33
Ω
25
∆ J
| I
I
mA
mA
A
A
2 −
|
12
1
− 8
01
,
0
2 − 00
,
0
8
3
3. Rezystancja statyczna diody 5V6 w punkcie P(Up Ip): U
R =
p = 52
,
5
V = 52
,
5
V =
Ω
552
I
10 mA
01
,
0
A
p
4. Rezystancja dynamiczna diody 5V6 w punkcie P(Up Ip):
∆ U | U
U
V
V
V
V
2 −
|
52
,
5
1
− 51
,
5
5
,
5 2 −
rd =
=
=
=
51
,
5
=
Ω
5
,
2
∆ J
| I
I
mA
mA
A
A
2 −
|
12
1
− 8
012
,
0
− 008
,
0
5. Rezystancja statyczna diody 7V5 w punkcie P(Up Ip): U
R =
p = 32
,
7
V = 3,
7 2 V =
Ω
732
I
10 mA
01
,
0
A
p
6. Rezystancja dynamiczna diody 7V5 w punkcie P(Up Ip):
∆ U | U
U
V
V
V
V
2 −
|
32
,
7
1
− 31
,
7
32
,
7
−
rd =
=
=
=
31
,
7
=
Ω
5
,
2
∆ J
| I
I
mA
mA
A
A
2 −
|
12
1
− 8
01
,
0
2 − 00
,
0
8
7. Rezystancja statyczna diody 10V w punkcie P(Up Ip): U
10
R =
p =
V = 1 Ω k
I
01
,
0
A
p
8. Rezystancja dynamiczna diody 10V w punkcie P(Up Ip):
∆ U | U
U
V
V
V
V
2 −
|
1
,
10
1
− 99
,
9
10 1
,
−
rd =
=
=
=
9
,
9 9
=
Ω
5
,
27
∆ J
| I
I
mA
mA
A
A
2 −
|
12
1
− 8
01
,
0
2 − 008
,
0
Wnioski:
Biorąc po uwagę pomiary wykonane dla diod luminescencyjnych można stwierdzić, że dioda zaczyna świecić zależnie od koloru światła jaki wytwarza a kolor światła zależny jest od materiału z jakiego dioda została wykonana. Diody luminescencyjne zaczynają świecić od napięcia około 1,6V przy natężeniu ok. 0,6mA.
W diodach krzemowych można zaobserwować, że prąd zaczyna gwałtownie narastać po przekroczeniu napięcia około 1,6V. Z wykonanych przez nas wykresów i obliczeń wynika, że kąt nachylenia charakterystyk diod krzemowych jest większy od kąta nachylenia diody germanowej. Zauważyliśmy, iż dioda krzemowa zaczyna przewodzić dopiero po przekroczeniu napięcia progowego Up=0,7V. Dioda germanowa zaczyna przewodzić po przekroczeniu napięcia progowego Up.= 0,3V. Jest więc przydatna przy pracy z bardzo małymi napięciami rzędu dziesiątych części wolta.
4
Badając diody Zenera można stwierdzić, że dioda w kierunku zaporowym stabilizuje napięcie. Jeżeli na wejście badanego układu podamy napięcie wyższe od napięcia Zenera na wyjściu uzyskamy zawsze napięcie identyczne lub bardzo zbliżone do napięcia Zenera.
Charakterystyka prądowo-napięciowa okazała się zbliżona do charakterystyki teoretycznej dla kierunku zaporowego.
5