Badanie diod półprzewodnikowych i elektroluminescencyjnych (LED)

Transkrypt

1 Temat ćwiczenia: Badanie diod półprzewodnikowych i elektroluminescencyjnych (LED) - - ` Symbol studiów (np. PK10): data wykonania ćwiczenia - godzina wykonania ćwiczenia. Nazwisko i imię*: 1 Pluton/Grupa (np. II/A2): 2 3 Ocena i podpis prowadzącego: 4 5 * Wypełniać WIELKIMI literami UWAGA: Należy bezwzględnie przestrzegać instrukcji stanowiskowej ćwiczenia, w związku z dużym ryzykiem uszkodzenia elementów elektronicznych przy nawet minimalnym przekroczeniem znamionowych parametrów pracy! UWAGA: Połączeń układów pomiarowych należy wykonywać przy wyłączonym zasilaniu! Podłączenia gotowego układu do zasilacza laboratoryjnego (KORAD) dokonuje się PO USTAWIENIU PARAMETRÓW ZASILANIA! UWAGA: Za zniszczenie elementów elektronicznych wynikających z nieprzestrzegania instrukcji odpowiadają WYKNUJĄCY ćwiczenie! UWAGA: ANODA oznaczana jest zwyczajowo kolorem czerwonym, KATODA: czarnym! 1. Badanie diod prostowniczych. a) Zapoznać się z legendą zasilacza laboratoryjnego KORAD (na końcu protokołu). b) Przygotować płytkę z diodami prostowniczymi (Zestaw edukacyjny B1), badaniu poddane zostaną diody: 1N5817 (Schottky iego) oraz STTH3R02 (półprzewodnikowa). c) Przygotować płytkę z opornikami (Zestaw edukacyjny C2 i C3), w ćwiczeniu wykorzystane zostaną rezystory: 1 MΩ oraz 100 Ω. d) Przygotować rezystor suwakowy o parametrach 4A/39Ω e) Skompletować mierniki: multimetry: DT-9919 oraz MASTECH MS824D Badanie diod prostowniczych Ostatnia aktualizacja: 07 grudnia 2016 r. str. 1/5

2 A. WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYKI DIODY 1N5817 W KIERUNKU WSTECZNYM (ZAPOROWYM) Podłączyć układ zgodnie ze schematem (UWAGA: nie podłączać przewodów do zacisków +/- zasilacza laboratoryjnego KORAD!): Rysunek 1. Schemat do badania diod w kierunku wstecznym (zaporowym). Dioda: 1N5817 (Schottky ego), kierunek: zaporowy [ V] [ V] 1 0, , , , , , , , , , , , , , , , [ V] Uwaga: natężenie prądu w kierunku zaporowym oznacza się zawsze znakiem ujemnym. Opracowanie wyników: natężenie prądu wstecznego należy obliczyć z prawa Ohma, wykorzystując zmierzony spadek napięcia na oporniku 1 MΩ. Obliczone wartości należy wpisać w tabelę w μa. Wykonać wykres charakterystyki napięciowo-prądowej diody (OX:, OY: ). Ponieważ wyznaczane wartości natężenia są ujemne, niniejsza cześć (A) ćwiczenia dotyczy I i IV ćwiartki układu współrzędnych charakterystyki diody. B. WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYKI DIODY 1N5817 W KIERUNKU PRZEWODZENIA UWAGA: Przed przystąpieniem do tej części ćwiczenia należy wyłączyć zasilacz przyciskiem POWER i rozłączyć poprzednio wykorzystywany układ pomiarowy. UWAGA: przed rozpoczęciem składania układu pomiarowego (schemat poniżej) należy przestawić multimetr DT-9919 na pomiar rezystancji (Ω). Korzystając z zacisków miernika COM oraz V/Ω, ustawić suwak opornika 4A/39Ω w takiej pozycji, aby miernik wskazywał 15,5Ω. Przyrząd odłączyć i przystąpić do łączenia obwodu poniżej. (UWAGA: nie podłączać przewodów do zacisków +/- zasilacza laboratoryjnego KORAD!): Badanie diod prostowniczych str. 2/5

3 Rysunek 2. Schemat do badania diod w kierunku przewodzenia. UWAGA: wartość natężenia prądu NIGDY nie może przekroczyć 0,9A! Dioda: 1N5817 (Schottky ego), kierunek: przewodzenia 1 0,5 11 5, , ,5 13 6, , ,5 15 7, , ,5 17 8, , ,5 19 9, Uwaga: natężenie prądu w kierunku przewodzenia oznacza się zawsze znakiem dodatnim. Opracowanie wyników: Uzupełnić ćwiartki II i III wykresu przygotowanego na podstawie pomiarów z części A ćwiczenia o charakterystykę napięciowo prądową diody w kierunku przewodzenia (dla wartości dodatnich prądu). Wykres wykonać na papierze milimetrowym! Wykonać ponownie części B i A dla diody STTH3R02 (półprzewodnikowej, DB 103). Wypełnić poniższe tabelki. Dioda: STTH3R02, kierunek: przewodzenia 1 0,5 11 5, , ,5 13 6, , ,5 15 7, , ,5 17 8, , ,5 19 9, Badanie diod prostowniczych str. 3/5

4 Dioda: STTH3R02, kierunek: zaporowy [ V] [ V] 1 0, , , , , , , , , , , , , , , , [ V] C. WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK DIOD TYPU LED W KIERUNKU PRZEWODZENIA UWAGA: Przed przystąpieniem do dalszej części ćwiczenia należy wyłączyć zasilacz przyciskiem POWER i rozłączyć poprzedni układ pomiarowy. Rysunek 3. Układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyk diod LED w kierunku przewodzenia UWAGA: Badanie wykonywać na przemian dla diody białej i niebieskiej. UWAGA: wartość natężenia prądu NIGDY nie może przekroczyć 0,025 A! Spowoduje to zniszczenie diody! UWAGA: wartość napięcia Δ odczytywanego z diody LED nie może przekroczyć 3,6 V! UWAGA: Należy zanotować moment, w którym dioda zaczęła świecić. Kierunek przewodzenia: Dioda LED biała Dioda LED - niebieska Uwagi Uwagi 1 0,5 1 0, ,5 3 1, ,5 5 2, ,5 7 3, ,5 9 4, Badanie diod prostowniczych str. 4/5

5 UWAGA: Wartości natężenia należy obliczyć z prawa Ohma, znając parametry opornika oraz zmierzony na nim spadek napięcia Δ. D. WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK DIODY LED W KIERUNKU ZAPOROWYM UWAGA: Przed przystąpieniem do dalszej części ćwiczenia należy wyłączyć zasilacz przyciskiem POWER i rozłączyć poprzedni układ pomiarowy. Rysunek 3. Układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyk diod LED w kierunku zaporowym UWAGA: Badanie wykonywać na przemian dla diody białej i niebieskiej. UWAGA: wartość natężenia prądu NIGDY nie może przekroczyć 0,025 A! Spowoduje to zniszczenie diody! Kierunek zaporowy: Dioda LED biała Dioda LED - niebieska Uwagi Uwagi 1 0,5 1 0, ,5 3 1, ,5 5 2, ,5 7 3, ,5 9 4, UWAGA: Na podstawie wyników pomiarów z części C i D należy wykreślić na papierze milimetrowym charakterystyki napięciowo prądowe zbadanych diod LED. Należy pamiętać, iż kierunek zaporowy odpowiada wartościom ujemnym napięcia i natężenia. 2. Opracowanie wyników Należy wykreślić na papierze milimetrowym charakterystyki napięciowo-prądowe (OX: UD, OY: IR wartości ujemne oraz IF wartości dodatnie), co opisano wcześniej. W sumie konieczne jest wykreślenie 4 charakterystyk (dla 4 diod). Należy opisać wnioski z przeprowadzonych ćwiczeń oraz wnioski ogóle z tematyki ćwiczenia. Badanie diod prostowniczych str. 5/5