Data ćwiczenia:

22.03.2010

Nr ćwiczenia: 1

	POLITECHNIKA WROCŁAWSKA­		Skład grupy: Krzysztof Krakos (177223) Jakub Lachowicz (177132) Mateusz Drzazga (177155)	Wydział: Elektryczny Termin: Semestr letni 09/10
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI
		Temat: Badanie właściwości diod półprzewodnikowych T1.			Ocena:

1. Program ćwiczenia.

Na zajęciach „Laboratorium Podstaw Elektroniki” poznawaliśmy modele diod (uniwersalnej krzemowej, Schottky'ego i świecącej LED), ich charakterystyki oraz parametry. Zapoznawaliśmy się również z układami pomiarowymi i obliczaliśmy niedokładności badań (systematyczną niepewność metody badań oraz niepewność przyrządów pomiarowych).

2. Schematy układów pomiarowych.

Rysunek 1: Standardowy układ PPN do badania charakterystyki przewodzenia i stabilizacji .

Rysunek 2: Standardowy układ PPP do badania charakterystyki zatkania.

Rysunek 3: Układ PPP używany przez nas w ćwiczeniu 2.

Rysunek 4: Układ PPP używany przez nas w ćwiczeniu 3.

3. Spis wykorzystywanych przyrządów pomiarowych.

Tabela 1. Tabela wykorzystywanych przyrządów pomiarowych..

Nazwa przyrządu Właściwości	Multimetr cyfrowy Profitec typu DT-380 129-IVa4299	Multimetr true rms Metex typu MXD-4660A 129-IVa4538	Dekadowy obciążalnik rezystancyjny OD-Rb I29-IVa4493	Źródło nastawne ZNM-2/97 I29-28a-/2000
Zakresy UDC	0,2...200V, 1000V	0,2...200V, 1000V	klasa 5 nastawa w dekadzie: 0-1-...-10 dekada Imax Pmax*) [W] [A] [W] x0,1 3,16 5 x1 3,16 10 x10 0,7 5 (poz.1-2-3x10 1 10) x100 0,22 5 (poz.1x100 0,3 10) x1k 0,07 5 *) Pmax na jeden skok dekady	Jedno wyjście stabiliz., dwa potencjometry nastawy płynnej: zgrubny -1V...0...+1V, precyzer -0,1V...0...+0,1V. Przełącznik mnożnika wartości wyjściowej x0,1 / x1 / x10. Maksymalny prąd trwałego obciążenia 10mA. Prąd zwarcia źródła 15¸25mA.
Błąd UDC	(0,5%Ux+1j)	(0,05%Ux+3j)
Zakresy IDC	20μA...20A	2...200mA, 20A
Błąd IDC	(0,5%Ix+1j)	(0,3%Ix+3j)
Inne	2.000 jedn. ( j ), podwójne całkowanie2.000 jedn. ( j ), podwójne całkowanie	20.000 jedn. ( j ), podwójne całkowanie dodatkowe trzy pola cyfrowe

4. Ćwiczenie pierwsze - pomiary prądu I_F jako funkcji zależnej od napięcia U_F w układzie z rysunku 1. (w kierunku przewodzenia).

Tabela 2. Wyniki pomiarów dla diody krzemowej.

IF [A]	10.04μA	30.0μA	100μA	301μA	1001μA	3.01mA	9.9mA	27.0mA
UF [V]	0.4111V	0.4624V	0.5177V	0.5684V	0.6254V	0.6808V	0.75V	0.8214V
RS=UF/IF [Ω]	40.946k Ω	15.413kΩ	5.177kΩ	1.8884kΩ	0.6248kΩ	0.2262kΩ	0.07576kΩ	0.03032kΩ

Tabela 3. Wyniki pomiarów dla diody Schottky'ego.

IF [A]	10.03μA	30.0μA	100μA	300μA	1mA	2.98mA	10mA	26.6mA
UF [V]	0.0945V	0.1228V	0.1542V	0.1828V	0.2143V	0.2431V	0.2755V	0.3023V
RS=UF/IF [Ω]	9421.7Ω	4093.3Ω	1542Ω	609.3Ω	214.3Ω	81.577Ω	27.55Ω	11.365Ω

Tabela 4. Wyniki pomiarów dla diody LED green („*”oznaczono wartości napięcia i prądu, dla których dioda żarzyła się, „**” oznacza świecenie diody).

IF [A]	10.00μA	30.00μA	100.5μA	300μA	1mA*	3.01mA*	10mA*	27.0mA**
UF [V]	1.6145V	1.6655V	1.7179V	1.7657V	1.8243V	1.8939V	2.015V	2.212V
RS=UF/IF [Ω]	161.450kΩ	55.5167kΩ	17.094kΩ	5.89167kΩ	1.8243kΩ	0.6292kΩ	0.2015kΩ	0.08193kΩ

Tabela 5. Wyniki pomiarów dla diody LED yellow (oznaczenia „*” oraz „**” jak poprzednio).

IF [A]	10.01μA	30.00μA	100.0μA	304μA	1mA*	2.99mA*	10.01mA**	27.2mA**
UF [V]	1.5253V	1.5809V	1.6377V	1.6873V	1.7449V	1.8149V	1.9476V	2.173V
RS=UF/IF [Ω]	152.38kΩ	52.697kΩ	16.377kΩ	5.55kΩ	1.7449kΩ	0.607kΩ	0.1946kΩ	0.0799kΩ

Obliczenia:

Δ_gU=(31,14V*0,05%)/100% + (100V*0,01%)/100% = 0,02557V ≈ 0,026V

δU=(0,03V/31,14V)*100% = 0,096339113% ≈ 0,096%

5. Ćwiczenie drugie - pomiary prądu I_R jako funkcji zależnej od U_R w układzie z rysunku 3. (w kierunku zaporowym).

Tabela 6. Wyniki pomiarów dla diody Schottky'ego.

UR [V]	0.5V	1V	2V	5V
IR [A]	-0.32	-0.35	-0.41	-0.54

UWAGA: Dla diod LED yellow i green oraz diody krzemowej prądy zmierzone były mniejsze niż 10nA, więc nie byliśmy w stanie zmierzyć ich naszym amperomierzem, dlatego zrezygnowałem z tworzenia tabel dla tych pomiarów.

6. Ćwiczenie trzecie - pomiary prądu I_R jako funkcji zależnej od U_R w układzie z rysunku 4. (w kierunku zaporowym).

Tabela 7. Wyniki pomiarów dla diody krzemowej.

(profitec) UR [V]	0.507V	1.003V	2.01V	5.00V
(metex) UZAS [V]	0.11mV	0.14mV	0.16mV	0.24mV

Tabela 8. Wyniki pomiarów dla diody Schottky'ego.

(profitec) UR [V]	0.511V	1.007V	2.03V	4.97V
(metex) UZAS [V]	31mV	34.1mV	39.8mV	52.9mV

Tabela 9. Wyniki pomiarów dla diody LED green.

(profitec) UR [V]	0.5V	1.04V	2.04V	5.09V
(metex) UZAS [V]	0.55mV	0.44mV	0.55mV	0.50mV

---