Badanie diod półprzewodnikowych - Zespół Szkół Technicznych im
Transkrypt
Badanie diod półprzewodnikowych - Zespół Szkół Technicznych im
Zespół Szkół Technicznych rok szkolny PRACOWNIA ELEKTRYCZNA I ELEKTRONICZNA w Skarżysku-Kamiennej Sprawozdanie z ćwiczenia nr …………… ……………………………………………………… imię i nazwisko Temat ćwiczenia: ………………… klasa grupa ……… ……… data wykonania BADANIE DIOD PÓŁPRZEWODNIKOWYCH ………………… I. Cel ćwiczenia: Poznanie własności oraz metody badania diod półprzewodnikowych. II. Wykaz zagadnień do przygotowania ćwiczenia. 1. Co to jest półprzewodnik? 2. Jakie są rodzaje półprzewodników? 3. Jak zbudowana jest dioda półprzewodnikowa? 4. Co to jest napięcie przewodzenia? 5. Jakie są rodzaje diod półprzewodnikowych? 6. Jak działa dioda Zenera? 7. Co to jest napięcie stabilizacji? III. Przebieg ćwiczenia. Zapoznać się z danymi katalogowymi badanych diod. Parametry dopuszczalne Parametry charakterystyczne Diody prostownicze UR IF IFM UF IF IR UR V A A V A A V ……………… ……………… Parametry dopuszczalne Diody stabilizacyjne UZ IF Ptot UF IF IR UR V A W V A A V ……………… ……………… A. Badanie diod prostowniczych 1. Obliczanie rezystancji Rs rezystora szeregowego RS U zas UF IF Parametry charakterystyczne U zas IF Badanie diod półprzewodnikowych strona 2 z 8 2. Schemat pomiarowy (dioda spolaryzowana w kierunku przewodzenia) Zmieniając położenie suwaka potencjometru P, regulować prąd w granicach od I Fmax do 0 metodą „punkt po punkcie” i odczytywać wskazania woltomierza i amperomierza. 3. Tabela pomiarów. Dioda UF V ........... IF mA R Dioda UF V ........... IF mA R 4. Obliczenia. R R R R R R R R R R U I U I U I U I U I U I U I U I U I U I R R R R R R R R R R U I U I U I U I U I U I U I U I U I U I Badanie diod półprzewodnikowych R R R U I U I U I strona 3 z 8 R R R U I U I U I 5. Schemat pomiarowy (dioda spolaryzowana w kierunku wstecznym) Uwaga! W celu zabezpieczenia mikroamperomierza przed uszkodzeniem należy zewrzeć jego zaciski dodatkowym przewodem. Obserwując mierniki stwierdzić, czy dioda jest rzeczywiście włączona w kierunku zaporowym; jeżeli tak jest to odłączyć przewód zwierający zaciski mikroamperomierza. Zmieniając położenie suwaka potencjometru P, regulować napięcie od 0 do URmax i odczytywać wskazania mierników. 6. Tabela pomiarów Dioda UR V ........... IR A R M Dioda UR V ........... IR A R M 7. Obliczenia. R R R R R U I U I U I U I U I R R R R R U I U I U I U I U I Badanie diod półprzewodnikowych R R R R R R R R U I U I U I U I U I U I U I U I strona 4 z 8 R R R R R R R R U I U I U I U I U I U I U I U I 8. Charakterystyki prądowo-napięciowe. Na podstawie otrzymanych wyników wykreślić zależności IF=f(UF) oraz IR=f(UR). Charakterystyki te narysować na jednym wykresie; w kierunku przewodzenia i zaporowym zastosować dwie różne podziałki wartości napięć i prądów. Badanie diod półprzewodnikowych strona 5 z 8 9. Wyznaczanie napięcia progowego i rezystancji statycznej. Z charakterystyki IF=f(UF) określić napięcie progowe dla diody ……………… U(TO)= ……… dla diody ……………… U(TO)= ……… oraz obliczyć rezystancję statyczną dla diody ……………… RF dla diody ……………… RF UF U (TO ) UF IF U (TO ) IF B. Badanie diod Zenera 1. Schemat pomiarowy (dioda spolaryzowana w kierunku przewodzenia) Zmieniają położenie suwaka potencjometru P, regulować prąd w granicach od I Fmax do 0 metodą „punkt po punkcie” i odczytywać wskazania woltomierza i amperomierza. 2. Tabela pomiarów. Dioda UF V ........... IF mA R Dioda UF V ........... IF mA R 3. Obliczenia. R R R R U I U I U I U I R R R R U I U I U I U I Badanie diod półprzewodnikowych R R R R R R R R R U I U I U I U I U I U I U I U I U I strona 6 z 8 R R R R R R R R R U I U I U I U I U I U I U I U I U I 4. Schemat pomiarowy (dioda spolaryzowana w kierunku wstecznym) Zmieniając położenie suwaka potencjometru P, regulować napięcie od 0 do U Rmax i odczytywać wskazania mierników. 5. Tabela pomiarów Dioda UZ V ........... IZ mA R k Dioda UZ V ........... IZ mA R k 6. Obliczenia. R R U I U I R R U I U I Badanie diod półprzewodnikowych R R R R R R R R R R R U I U I U I U I U I U I U I U I U I U I U I strona 7 z 8 R R R R R R R R R R R U I U I U I U I U I U I U I U I U I U I U I 7. Charakterystyki prądowo-napięciowe. Na podstawie otrzymanych wyników wykreślić zależności IF=f(UF) oraz IR=f(UR). Charakterystyki te narysować na jednym wykresie; w kierunku przewodzenia i zaporowym zastosować dwie różne podziałki wartości napięć i prądów. Badanie diod półprzewodnikowych strona 8 z 8 8. Wyznaczanie napięcia stabilizowanego i rezystancji dynamicznej. Z charakterystyki IR=f(UR) określić napięcie stabilizowane dla diody ……………… UZ = ……… dla diody ……………… UZ = ……… oraz obliczyć rezystancję dynamiczną dla diody ……………… rz Uz Iz dla diody ……………… rz Uz Iz U Z max U Z min I Z max I Z min U Z max U Z min I Z max I Z min IV. Wykaz przyrządów. 1. Miliamperomierz ME kl. … 2. Mikroamperomierz ME kl. … 3. Woltomierz ME kl. … 4. Rezystor … 5. … V. Wykaz zagadnień do opracowania ćwiczenia. 1. Jak wpływa zwiększenie napięcia w kierunku przewodzenia na natężenie prądu przepływającego przez diodę? 2. Jak zmienia się rezystancja diody ze wzrostem natężenia prądu przepływającego przez diodę dla kierunku przewodzenia? 3. Jakiego rzędu jest prąd wsteczny w porównaniu z prądem przewodzenia dla diod prostowniczych? 4. Jakiego rzędu jest rezystancja w kierunku przewodzenia w porównaniu z rezystancją w kierunku wstecznym dla diod prostowniczych? 5. Ile wynosi napięcie progowe dla diod germanowych, a ile dla diod krzemowych? 6. Jaki jest przebieg charakterystyki prądowo-napięciowej diod stabilizacyjnych dla kierunku przewodzenia w porównaniu z charakterystyką prądowo-napięciową diody prostowniczej? 7. Jak wpływa wzrost napięcia w kierunku wstecznym na prąd wsteczny diod stabilizacyjnych? 8. Co dzieje się z prądem wstecznym diod stabilizacyjnych, kiedy napięcie wsteczne przekroczy napięcie stabilizowane? 9. Czy duża zmiana prądu wstecznego powoduje dużą zmianę napięcia na diodzie stabilizacyjnej? 10. Jakiego rzędu jest rezystancja dynamiczna w porównaniu z rezystancją statyczną diod stabilizacyjnych? VI. Spostrzeżenia i wnioski: