Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie

Transkrypt

1 Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie Laboratorium elektroniki Ćwiczenie nr 2 Temat: PRZYRZĄDY PÓŁPRZEWODNIKOWE - DIODY Rok studiów Grupa Imię i nazwisko Data Podpis Ocena

2 1. Wprowadzenie NaleŜy uzupełnić dane w punktach Charakterystyka diody prostowniczej Charakterystyka w kierunku przewodzenia: Charakterystyka w kierunku wstecznym (zaporowym): Parametry: Oznaczenia: Zastosowania: 1.2 Charakterystyka diody Zenera: Charakterystyka w kierunku przewodzenia: Charakterystyka w kierunku wstecznym (zaporowym): Parametry: Oznaczenia: Zastosowania: 1.3 Charakterystyka diody elektroluminescencyjnej Charakterystyka w kierunku przewodzenia: Charakterystyka w kierunku wstecznym (zaporowym): Parametry: Oznaczenia: Zastosowania: Na podstawie: Scientech Technologies Pvt. Ltd. 2 Instytut Techniki UP Kraków TH

3 2. Cel ćwiczenia. 2.1 Badanie charakterystyk diody prostowniczej w: - kierunku przewodzenia, - kierunku zaporowym. 2.2 Badanie charakterystyk diody Zenera w: - kierunku przewodzenia, - kierunku zaporowym. 2.3 Badanie charakterystyk diody LED w: - kierunku przewodzenia, - kierunku zaporowym. 3. Układ pomiarowy Układ stosowany do wyznaczania charakterystyk diody Si pokazano na rysunku 1. Rys. 1. Moduł układu do pomiaru diody półprzewodnikowej. Na podstawie: Scientech Technologies Pvt. Ltd. 3 Instytut Techniki UP Kraków TH

4 4. Przebieg ćwiczenia 4.1 Aby wykreślić charakterystykę w krzemowej diody prostowniczej kierunku przewodzenia wykonaj następujące czynności: Proszę obrócić potencjometr P1 o pełny obrót w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara Następnie podłącz amperomierz między punktem testowym 2 i 8 do pomiaru natęŝenia prądu diody I F [ma] Podłącz woltomierz między punktem testowym 1 i 9 do pomiaru napięcia U F [V] diody Proszę włączyć zasilacz laboratoryjny, ustawić U Z =12 [V] i wyłączyć zasilacz. Następnie proszę połączyć przewodami zasilającymi układ pomiarowy z zasilaczem i włączyć zasilacz Regulując potencjometrem P1 tak, aby zwiększyć wartość napięcia diody od U F =(0-1)V z przyrostem wartości przedstawionym w tabeli pomiarowej 1, naleŝy zmierzyć odpowiednie wartości natęŝenia prądu diody I F Wykreśl krzywą zaleŝności napięcia przewodzenia diody U F i natęŝenia prądu przewodzenia diody I F, (pierwsza ćwiartka układu współrzędnych) przy pomocy danych z tabeli pomiarowej 1. Krzywa ta jest charakterystyką krzemowej diody prostowniczej w kierunku przewodzenia. Tabela pomiarów 1. Lp. U F [V] I F [ma] 1. 0,0 2. 0,2 3. 0,4 4. 0,5 5. 0, ,6 7. 0, ,7 9. 0, ,8 Na podstawie: Scientech Technologies Pvt. Ltd. 4 Instytut Techniki UP Kraków TH

5 4.2 Aby wykreślić charakterystykę krzemowej diody prostowniczej w kierunku zaporowym wykonaj następujące czynności: Proszę obrócić potencjometr P1 o pełny obrót w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara Następnie proszę podłączyć amperomierz między punktem testowym 3 i 8 do pomiaru natęŝenia wstecznego prądu diody I R (na) Podłącz woltomierz między punktem testowym 1 i 9 do pomiaru napięcia U R diody Proszę włączyć zasilacz laboratoryjny, ustawić U Z =12 [V] i wyłączyć zasilacz. Następnie proszę połączyć zasilacz przewodami zasilającymi z układem pomiarowy i włączyć zasilacz Reguluj potencjometrem P1 tak, aby zwiększyć wartość napięcia diody od U R =(0-10)V z przyrostem wartości przedstawionym w tabeli pomiarowej 2, naleŝy zmierzyć odpowiednie wartości natęŝenia prądu diody I R Wykreśl krzywą zaleŝności napięcia przewodzenia diody U F i natęŝenia prądu przewodzenia diody I F, (trzecia ćwiartka układu współrzędnych) przy pomocy danych z tabeli pomiarowej 2. Krzywa ta jest charakterystyką krzemowej diody prostowniczej w kierunku zaporowym. Tabela pomiarów 2. Lp. U R [V] I R [na] Na podstawie: Scientech Technologies Pvt. Ltd. 5 Instytut Techniki UP Kraków TH

6 4.3 Aby wykreślić charakterystykę diody LED kierunku przewodzenia wykonaj następujące czynności: Proszę obrócić potencjometr P1 o pełny obrót w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara Następnie podłącz amperomierz między punktem testowym 4 i 8 do pomiaru natęŝenia prądu diody I F [ma] Podłącz woltomierz między punktem testowym 1 i 9 do pomiaru napięcia U F [V] diody Proszę włączyć zasilacz laboratoryjny, ustawić U Z =12 [V] i wyłączyć zasilacz. Następnie proszę połączyć przewodami zasilającymi układ pomiarowy z zasilaczem i włączyć zasilacz Regulując potencjometrem P1 tak, aby zwiększyć wartość napięcia diody U F =(0-3)V z przyrostem wartości przedstawionym w tabeli pomiarowej 5, naleŝy zmierzyć odpowiednie wartości natęŝenia prądu diody I F Wykreśl krzywą zaleŝności napięcia przewodzenia diody U F i natęŝenia prądu przewodzenia diody I F, (pierwsza ćwiartka układu współrzędnych) przy pomocy danych z tabeli pomiarowej 5. Krzywa ta jest charakterystyką diody LED w kierunku przewodzenia. Tabela pomiarów 5. Lp. U F [V] red U F [V] green I F [ma] 1. 0,0 0,0 2. 0,5 0, ,5 1,5 5. 1,55 1,7 6. 1,6 1,8 7. 1,65 1, ,7 1,9 9. 1,75 1, , ,1 2,1 Na podstawie: Scientech Technologies Pvt. Ltd. 6 Instytut Techniki UP Kraków TH

7 4.4 Aby wykreślić charakterystykę diody LED kierunku zaporowym wykonaj następujące czynności: Proszę obrócić potencjometr P1 o pełny obrót w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara Następnie podłącz amperomierz między punktem testowym 5 i 8 do pomiaru natęŝenia prądu diody I R [na] Podłącz woltomierz między punktem testowym 1 i 9 do pomiaru napięcia U R [V] diody Proszę włączyć zasilacz laboratoryjny, ustawić U Z =12 [V] i wyłączyć zasilacz. Następnie proszę połączyć przewodami zasilającymi układ pomiarowy z zasilaczem i włączyć zasilacz Regulując potencjometrem P1 tak, aby zwiększyć wartość napięcia diody U R =(0-5)V z przyrostem wartości przedstawionym w tabeli pomiarowej 6, naleŝy zmierzyć odpowiednie wartości natęŝenia prądu diody I F Wykreśl krzywą zaleŝności napięcia przewodzenia diody U R i natęŝenia prądu przewodzenia diody I R, (trzecia ćwiartka układu współrzędnych) przy pomocy danych z tabeli pomiarowej 6. Krzywa ta jest charakterystyką diody LED w kierunku zaporowym. Tabela pomiarów 6. Lp. U R [V] I R [na] Na podstawie: Scientech Technologies Pvt. Ltd. 7 Instytut Techniki UP Kraków TH

8 4.5 Aby wykreślić charakterystykę diody Zenera w kierunku przewodzenia wykonaj następujące czynności: Proszę obrócić potencjometr P1 o pełny obrót w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara Następnie podłącz amperomierz między punktem testowym 6 i 8 do pomiaru natęŝenia prądu diody I F [ma] Podłącz woltomierz między punktem testowym 1 i 9 do pomiaru napięcia U F [V] diody Proszę włączyć zasilacz laboratoryjny, ustawić U Z =12 [V] i wyłączyć zasilacz. Następnie proszę połączyć przewodami zasilającymi układ pomiarowy z zasilaczem i włączyć zasilacz Regulując potencjometrem P1 tak, aby zwiększyć wartość napięcia diody U F =(0-0,8)V z przyrostem wartości przedstawionym w tabeli pomiarowej 3, naleŝy zmierzyć odpowiednie wartości natęŝenia prądu diody I F Wykreśl krzywą zaleŝności napięcia przewodzenia diody U F i natęŝenia prądu przewodzenia diody I F, (pierwsza ćwiartka układu współrzędnych) przy pomocy danych z tabeli pomiarowej 3. Krzywa ta jest charakterystyką diody Zenera w kierunku przewodzenia. Tabela pomiarów 3. Lp. U F [V] I F [ma] 1. 0,0 2. 0,2 3. 0,4 4. 0,5 5. 0, ,6 7. 0, ,7 9. 0, , ,9 Na podstawie: Scientech Technologies Pvt. Ltd. 8 Instytut Techniki UP Kraków TH

9 4.6 Aby wykreślić charakterystykę diody Zenera w kierunku zaporowym wykonaj następujące czynności: Proszę obrócić potencjometr P1 o pełny obrót w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara Następnie podłącz amperomierz między punktem testowym 7 i 8 do pomiaru natęŝenia prądu diody I R [ma] Podłącz woltomierz między punktem testowym 1 i 9 do pomiaru napięcia U R [V] diody Proszę włączyć zasilacz laboratoryjny, ustawić U Z =12 [V] i wyłączyć zasilacz. Następnie proszę połączyć przewodami zasilającymi układ pomiarowy z zasilaczem i włączyć zasilacz Regulując potencjometrem P1 tak, aby zwiększyć wartość napięcia diody U R od U=(0-8)V z przyrostem wartości przedstawionym w tabeli pomiarowej 4, naleŝy zmierzyć odpowiednie wartości natęŝenia prądu diody I R Wykreśl krzywą zaleŝności napięcia wstecznego diody U R i natęŝenia prądu w kierunku zaporowym diody I R, (trzecia ćwiartka układu współrzędnych) przy pomocy danych z tabeli pomiarowej 4. Krzywa ta jest charakterystyką diody Zenera w kierunku zaporowym. Tabela pomiarów 4. Lp. U R [V] I R [ma] , , Na podstawie: Scientech Technologies Pvt. Ltd. 9 Instytut Techniki UP Kraków TH

10 5. Przyrządy pomiarowe 1. Moduł pomiarowy AB Zasilacz laboratoryjny NDN DF1731SB3A. 3. Multimetr cyfrowy METEX M Multimetr cyfrowy METEX M Wnioski NaleŜy przedstawić własne wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia. 7. Literatura 1. P.HOROWITZ, W.HILL Sztuka elektroniki 2. S.SOCLOF Zastosowania analogowych układów scalonych 3. A.CHWALEBA Pracownia elektroniczna- elementy układów elektronicznych 4. U.TIETZE, CH.SCHENK "Układy połprzewodnikowe" 5. K.MICHAŁOWSKI Elektrotechnika z elektronika 6. Instrukcje obsługi przyrządów pomiarowych: - multimetr: METEX M-3650, - zasilacz laboratoryjny: NDN DF1731SB3A. Na podstawie: Scientech Technologies Pvt. Ltd. 10 Instytut Techniki UP Kraków TH