Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 13

Podobne dokumenty
Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 13

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 6a

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 7

Laboratorium Elementów Elektronicznych. Sprawozdanie nr Charakterystyki i parametry dyskretnych półprzewodnikowych.

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 6b

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 2

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 9

Ćwiczenie nr 34. Badanie elementów optoelektronicznych

PRACOWNIA ELEKTRYCZNA I ELEKTRONICZNA. Zespół Szkół Technicznych w Skarżysku-Kamiennej. Sprawozdanie

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 11

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 10

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

BADANIE CHARAKTERYSTYK FOTOELEMENTU

Ćwiczenie 1. Parametry statyczne diod LED

Ćwiczenie 2a. Pomiar napięcia z izolacją galwaniczną Doświadczalne badania charakterystyk układów pomiarowych CZUJNIKI POMIAROWE I ELEMENTY WYKONAWCZE

Ćwiczenie nr 123: Dioda półprzewodnikowa

Badanie diody półprzewodnikowej

Stanowisko do badania zjawiska tłumienia światła w ośrodkach materialnych

spis urządzeń użytych dnia moduł O-01

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 3 A

Fotoelementy. Symbole graficzne półprzewodnikowych elementów optoelektronicznych: a) fotoogniwo b) fotorezystor

BADANIE TRANZYSTORA BIPOLARNEGO

J Wyznaczanie względnej czułości widmowej fotorezystorów

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 123: Półprzewodnikowe złącze p-n

Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

PRACOWNIA ELEKTRONIKI

EFEKT FOTOELEKTRYCZNY ZEWNĘTRZNY

Tranzystory bipolarne. Podstawowe układy pracy tranzystorów.

BADANIE UKŁADÓW CYFROWYCH. CEL: Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości statycznych układów cyfrowych serii TTL. PRZEBIEG ĆWICZENIA

Pomiary podstawowych wielkości elektrycznych prądu stałego i przemiennego

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 4

LABORATORIUM Miernictwa elementów optoelektronicznych

Opis dydaktycznych stanowisk pomiarowych i przyrządów w lab. EE (paw. C-3, 302)

Ćwiczenie - 3. Parametry i charakterystyki tranzystorów

1 Źródła i detektory. I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 6

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5b

LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI

Badanie tranzystorów MOSFET

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

E12. Wyznaczanie parametrów użytkowych fotoogniwa

LABORATORIUM TERMODYNAMIKI ĆWICZENIE NR 3 L3-1

Badanie wzmacniacza operacyjnego

EFEKT FOTOWOLTAICZNY OGNIWO SŁONECZNE

POLITECHNIKA POZNAŃSKA KATEDRA STEROWANIA I INŻYNIERII SYSTEMÓW

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Wyznaczanie parametrów diod i tranzystorów

Katedra Energetyki. Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki

Ćw. III. Dioda Zenera

Ćwiczenie nr 9. Pomiar rezystancji metodą porównawczą.

BADANIE WŁAŚCIWOŚCI I UKŁADÓW PRACY ELEKTRYCZNYCH ŹRÓDEŁ ŚWIATŁA

UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI INSTYTUT FIZYKI ZAKŁAD FIZYKI CIAŁA STAŁEGO. Ćwiczenie laboratoryjne Nr.2. Elektroluminescencja

Pomiar parametrów tranzystorów

Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych test kompetencji zagadnienia

Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie

UKŁADY ELEKTRONICZNE Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Badanie transoptora

Zworka amp. C 1 470uF. C2 100pF. Masa. R pom Rysunek 1. Schemat połączenia diod LED. Rysunek 2. Widok płytki drukowanej z diodami LED.

Dioda półprzewodnikowa

STABILIZATORY NAPIĘCIA STAŁEGO. 1. Wiadomości wstępne

TRANZYSTORY BIPOLARNE

Pomiar podstawowych parametrów liniowych układów scalonych

IV. Wyznaczenie parametrów ogniwa słonecznego

Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE. Wpływ oświetlenia na półprzewodnik oraz na złącze p-n

Ćwiczenie 14. Sprawdzanie przyrządów analogowych i cyfrowych. Program ćwiczenia:

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Laboratorium elektroniki. Ćwiczenie E12FT. Elementy optoelektroniczne. Wersja 1.0 (18 marca 2016)

Elementy optoelektroniczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Źródła i 1detektory IV. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE WEWNĘTRZNE W PÓŁPRZEWODNIKACH.

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI DIODY

I we. F (filtr) U we. Rys. 1. Schemat blokowy układu zasilania odbiornika prądu stałego z sieci energetycznej z zastosowaniem stabilizatora napięcia

Bogdan Olech Mirosław Łazoryszczak Dorota Majorkowska-Mech. Elektronika. Laboratorium nr 3. Temat: Diody półprzewodnikowe i elementy reaktancyjne

Ćwiczenie nr 82: Efekt fotoelektryczny

POMIAR NAPIĘCIA STAŁEGO PRZYRZĄDAMI ANALOGOWYMI I CYFROWYMI. Cel ćwiczenia. Program ćwiczenia

ELEMENTY ELEKTRONICZNE

Badanie obwodów z prostownikami sterowanymi

Badanie wzmacniacza niskiej częstotliwości

Ćwiczenie nr 4. Badanie filtrów składowych symetrycznych prądu i napięcia

WYZNACZANIE STAŁEJ PLANCKA Z POMIARU CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH DIOD ELEKTROLUMINESCENCYJNYCH. Irena Jankowska-Sumara, Magdalena Krupska

SERIA IV. 1. Tranzystor unipolarny: budowa, symbole, zastosowanie, parametry.

Stanowisko do pomiaru fotoprzewodnictwa

Ćwiczenie 1. Sprawdzanie podstawowych praw w obwodach elektrycznych przy wymuszeniu stałym

SILNIK INDUKCYJNY STEROWANY Z WEKTOROWEGO FALOWNIKA NAPIĘCIA

Tranzystory bipolarne

POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Elektryczny Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI PARAMETRYCZNY STABILIZATOR NAPIĘCIA

WIECZOROWE STUDIA ZAWODOWE LABORATORIUM OBWODÓW I SYGNAŁÓW

Ćwiczenie 3 WPŁYW NASŁONECZNIENIA I TECHNOLOGII PRODUKCJI KRZEMOWYCH OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH NA ICH WŁASNOŚCI EKSPLOATACYJNE

Ćwiczenie: "Właściwości wybranych elementów układów elektronicznych"

WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK ELEKTRYCZNYCH ŹRÓDEŁ ŚWIATŁA

E12. Wyznaczanie parametrów użytkowych fotoogniwa

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Liniowe stabilizatory napięcia

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

TRANZYSTOROWY UKŁAD RÓŻNICOWY (DN 031A)

SPRAWDZANIE SŁUSZNOŚCI PRAWA OHMA DLA PRĄDU STAŁEGO

Badanie diod półprzewodnikowych i elektroluminescencyjnych (LED)

Ćwiczenie 14 Temat: Pomiary rezystancji metodami pośrednimi, porównawczą napięć i prądów.

BADANIE EFEKTU HALLA. Instrukcja wykonawcza

Transkrypt:

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 13 Temat: Charakterystyki i parametry dyskretnych półprzewodnikowych przyrządów optoelektronicznych Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest poznanie budowy, zasady działania, charakterystyk i parametrów wybranych półprzewodnikowych przyrządów optoelektronicznych. I. Wymagane wiadomości. 1. Absorbcja i emisja promieniowania świetlnego w półprzewodniku. 2. Zewnętrzne i wewnętrzne zjawisko fotoelektryczne. 3. Energetyczne modele pasmowe obrazujące zjawiska zachodzące w półprzewodnikowych przyrządach optoelektronicznych. 4. Podział półprzewodnikowych przyrządów optoelektronicznych. 5. Fotodetektory i fotoogniwa. 6. Źródła światła i wskaźniki optoelektroniczne. 7. Właściwości elektryczne, charakterystyki prądowo-napięciowe: fotorezystora, fotodiody, fotoogniwa, fototranzystora. II. Wykonanie ćwiczenia. 1. Opis stanowiska pomiarowego. W skład stanowiska laboratoryjnego wchodzi przystawka z wbudowanymi układami zasilania, obwodami pomiarowymi, przełącznikiem wyboru układu pomiarowego, regulacją napięcia zasilania. W przystawce znajduje się źródło światła białego o regulowanym natęŝeniu, umieszczone w gnieździe UC1. Badane przyrządy optoelektroniczne (fotorezystor, fotodioda, fotoogniwo, fototranzystor) umieszczone są we wtykach UC1, stanowiących zakończenie kabli koncentrycznych. W czasie pomia-

rów są one dołączane do źródła światła, które jest zamocowane na bocznej ściance przystawki. Połączenie badanych elementów z odpowiednimi obwodami znajdującymi się wewnątrz przystawki realizuje się przez złącza BNC. Załączenia obwodów pomiarowych dokonuje się przez ustawienie, w odpowiedniej pozycji, przełącznika wyboru układu pomiarowego. w odpowiedniej pozycji W skład stanowiska laboratoryjnego wchodzi takŝe: zasilacz napięcia stałego (dołączany do przystawki) oraz przyrządy pomiarowe (amperomierz, woltomierze), które są dołączane w miejscach oznaczonych na płycie czołowej przystawki. 2. Pomiar charakterystyk statycznych diod elektroluminescencyjnych. Pomiary charakterystyk statycznych diod elektroluminescencyjnych dokonuje się w układzie przedstawionym na rys. 1. W układzie pomiarowym znajduje się 6 diod LED, emitujących światło o róŝnych długościach fali. Pomiary przeprowadza się w zakresie prądowym I Fmax = 10 ma. A I F U F V Rys. 1. Schemat układu do pomiaru charakterystyk statycznych diod elektroluminescencyjnych. 2.1. Pomiar charakterystyki diody elektroluminescencyjnej w kierunku przewodzenia I F = f(u F ). 1. Przy pomocy przełącznika dokonać wyboru w przystawce układu do pomiaru charakterystyk statycznych diod LED. 2. Dołączyć zasilacz do przystawki zachowując wskazaną na płycie czołowej polaryzację napięcia zasilania. Połączyć układ do pomiarów zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 1 włączając przyrządy pomiarowe w miejscach oznaczonych na płycie czołowej przystawki. 2

3. Wybrać odpowiednie zakresy na przyrządach pomiarowych. Włączyć zasilacz oraz przyrządy pomiarowe. 4. Przy pomocy przełącznika wybrać diodę przeznaczoną do pomiarów, np. D1. 5. Przy pomocy pokrętła regulacji źródła prądowego ustalić wartość prądu I F = 0,1 ma, Odczytać wartość napięć U F. 6. Zmieniać kolejno zadane wartości prądu I F (do wartości I Fmax = 10 ma) i odczytywać odpowiadające im wartości napięć U F. Wyniki pomiarów umieścić w Sprawozdaniu nr 7, w tabeli 1. 7. W wyŝej opisany sposób dokonać pomiarów charakterystyk I F = f(u F ) dwóch wybranych diod elektroluminescencyjnych. Wyniki pomiarów umieścić w tabeli 1. 3. Pomiar charakterystyk statycznych fotorezystora. Pomiaru charakterystyk statycznych fotorezystora dokonuje się w układzie pomiarowym którego schemat przedstawiony jest na rys. 2. A U V I E Rys. 2. Schemat układu do pomiaru charakterystyk statycznych fotorezystora. 3.1. Pomiar charakterystyki prądowo - napięciowej fotorezystora I = f(u) przy E = const. 1. Przy pomocy przełącznika dokonać wyboru w przystawce układu do pomiaru charakterystyk statycznych fotorezystora. 2. Dołączyć zasilacz zachowując wskazaną na płycie czołowej polaryzację napięcia zasilania. Połączyć układ do pomiarów zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 2. Dołączyć przyrządy pomiarowe w miejscach oznaczonych na płycie czołowej przystawki. 3

3. Dołączyć badany fotorezystor do źródła światła oraz układu pomiarowego, w miejscu oznaczonym na płycie czołowej przystawki. 4. Wybrać odpowiednie zakresy na przyrządach pomiarowych. Włączyć zasilacz oraz przyrządy pomiarowe. 5. Dokonać pomiaru charakterystyki I = f(u) przy E = const., dla kilku wybranych wartości natęŝenia oświetlenia E, zmieniając wartości napięcia U w przedziale od U = 0 V do wartości, przy której spełniona będzie zaleŝność I U < P Max (praktycznie I 10 ma, U 5 V). Pomiary wykonać przynajmniej w pięciu punktach dla kaŝdej charakterystyki. Wyniki pomiarów umieścić w Sprawozdaniu nr 7, w tabeli 2. 3.2. Pomiar charakterystyki sterowania fotorezystora I = f(e) przy U = const. 1. Wykonać czynności podane w podpunktach 1-4, zawartych w p.3.1 instrukcji. 2. Dla wybranych wartości natęŝenia oświetlenia E, przy których spełniona jest zaleŝność I U < P Max (praktycznie I 10 ma, U 5 V) zdjąć charakterystykę I= f(e), dla ustalonych wartości. Wyniki pomiarów umieścić w Sprawozdaniu nr 7, w tabeli 3. 4. Pomiar charakterystyk statycznych fotodiody. R U R V 1 V 2 E I R Rys.3. Schemat układu do pomiaru charakterystyk statycznych fotodiody. 4

Pomiaru charakterystyk statycznych fotodiody dokonuje się w układzie pomiarowym, którego schemat przedstawiony jest na rys. 3. Pomiaru prądu I R dokonuje się metodą pośrednią, poprzez pomiar napięcia (przy pomocy woltomierza V 2 ) na rezystancji R = 10 Ω. 4.1. Pomiar charakterystyki prądowo - napięciowej fotodiody I R = f(u R ) przy E = const. 1. Przy pomocy przełącznika dokonać wyboru w przystawce układu do pomiaru charakterystyk statycznych fotodiody. 2. Dołączyć zasilacz zachowując wskazaną na płycie czołowej polaryzację napięcia zasilania. Połączyć układ do pomiarów zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 3. Dołączyć przyrządy pomiarowe w miejscach oznaczonych na płycie czołowej przystawki. 3. Dołączyć badaną fotodiodę do źródła światła oraz układu pomiarowego, w miejscu oznaczonym na płycie czołowej przystawki. 4. Wybrać odpowiednie zakresy na przyrządach pomiarowych. Włączyć zasilacz oraz przyrządy pomiarowe. 5. Dla kilku wartości natęŝenia oświetlenia E zdjąć charakterystykę statyczną fotodiody I R = f(u R ) przy E = const. w zakresie napięć U R od 0 V do 5 V. Pomiary wykonać przynajmniej w dziesięciu punktach pomiarowych dla kaŝdej charakterystyki. Wyniki pomiarów umieścić Sprawozdaniu nr 7, w tabeli 4. 4.2. Pomiar charakterystyki sterowania fotodiody I R = f(e). 1. Wykonać czynności podane w podpunktach 1-4, zawartych w p.4.1 instrukcji. 2. Dla dwóch wybranych wartości U R zdjąć charakterystykę sterowania fotodiody I R = f(e) przy U R = const. Wyniki pomiarów umieścić w Sprawozdaniu nr 7, w tabeli 5. 5. Pomiar charakterystyk statycznych fotoogniwa. Pomiaru charakterystyk statycznych fotoogniwa dokonuje się w układzie pomiarowym, którego schemat przedstawiony jest na rys. 4. Pomiaru prądu I P dokonuje się metodą pośrednią, poprzez pomiar napięcia (przy pomocy woltomierza V 2 ) na rezystancji R = 10 Ω. 5.1. Pomiar charakterystyk sterowania fotoogniwa. 5

1. Przy pomocy przełącznika dokonać wyboru w przystawce układu do pomiaru charakterystyk statycznych fotoogniwa. 2. Dołączyć zasilacz zachowując wskazaną na płycie czołowej polaryzację napięcia zasilania. Połączyć układ do pomiarów zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 4. Dołączyć przyrządy pomiarowe w miejscach oznaczonych na płycie czołowej przystawki. 3. Dołączyć badane fotoogniwo do źródła światła oraz układu pomiarowego, w miejscu oznaczonym na płycie czołowej przystawki. 4. Wybrać odpowiednie zakresy na przyrządach pomiarowych. Włączyć zasilacz oraz przyrządy pomiarowe. 5. Dla wartości natęŝenia oświetlenia E od 0 lx do 10 klx, zdjąć charakterystykę I P = f(e) przy R L = const. dla wybranych wartości R L (w tym R L = 0 oraz R L = ). Wyniki pomiarów umieścić w Sprawozdaniu nr 7, w tabeli 6. R Przełącznik obciąŝenia 1 2 3 4 5 U P I P V 1 V 2 E R 1 R 2 R 3 Rys. 4. Schemat układu do pomiaru charakterystyk statycznych fotoogniwa. 5.2. Pomiar charakterystyk obciąŝenia fotoogniwa. 1. Wykonać czynności podane w podpunktach 1-4, zawartych w p.5.1 instrukcji. 2. Dla kilku wybranych wartości E zdjąć charakterystykę obciąŝenia I P = f(r L ) przy E = const. Wyniki pomiarów umieścić w Sprawozdaniu nr 7, w tabeli 7. 6

6. Pomiar charakterystyk statycznych fototranzystora. Pomiaru charakterystyk statycznych fototranzystora dokonuje się w układzie pomiarowym, którego schemat przedstawiony jest na rys. 5. R 2 A U CC Przełącznik obciąŝenia R 1 U CE V I C E Rys. 5. Schemat układu do pomiaru charakterystyk statycznych fototranzystora. 6.1. Pomiar charakterystyk statycznych fototranzystora I C = f(u CE ) przy E = const. 1. Przy pomocy przełącznika dokonać wyboru w przystawce układu do pomiaru charakterystyk statycznych fototranzystora. 2. Dołączyć zasilacz zachowując wskazaną na płycie czołowej polaryzację napięcia zasilania. Połączyć układ do pomiarów zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 5. Dołączyć przyrządy pomiarowe w miejscach oznaczonych na płycie czołowej przystawki. 3. Dołączyć badany fototranzystor do źródła światła oraz układu pomiarowego, w miejscu oznaczonym na płycie czołowej przystawki. 4. Wybrać odpowiednie zakresy na przyrządach pomiarowych. Włączyć zasilacz oraz przyrządy pomiarowe. 5. Przełącznik obciąŝenia ustawić w wybranym połoŝeniu (np. bez obciąŝenia). 6. Dla kilku dobranych wartości natęŝenia oświetlenia E zdjąć charakterystyki statyczne fototranzystora I C = f(u CE ) przy E = const. (U CE 5 V, I C 10 ma). Wyniki pomiarów umieścić w Sprawozdaniu nr 7, w tabeli 8. 7

6.2. Pomiar charakterystyk sterowania fototranzystora I C = f(e) przy U CE = const. R L = const. 1. Wykonać czynności podane w podpunktach 1-4, zawartych w p.6.1 instrukcji. 2. Przełącznik obciąŝenia ustawić w wybranym połoŝeniu (np. bez obciąŝenia). 3. Dla kilku wartości U CE zdjąć rodzinę charakterystyk sterowania I C = f(e) przy U CE = const. (U CE 5 V, I C 10 ma). Wyniki pomiarów umieścić w Sprawozdaniu nr 7, w tabeli 9. III. Opracowanie wyników. 1. Wykreślić na wspólnym wykresie charakterystyki I F = f(u F ) zbadanych diod elektroluminescencyjnych. 2. Wykreślić rodzinę charakterystyk I = f(u) fotorezystora. 3. Na podstawie charakterystyk statycznych obliczyć rezystancję R fotorezystora, przy kolejnych wartościach natęŝenia oświetlenia E. 4. Wykreślić charakterystyki sterowania I = f(e) fotorezystora. 5. Wykreślić rodzinę charakterystyk I R = f(u R ) fotodiody. 6. Korzystając z charakterystyk statycznych wyznaczyć statyczną czułość fotodiody. 7. Wykreślić rodzinę charakterystyk sterowania I R = f(e) fotodiody. 8. Wykreślić rodzinę charakterystyk sterowania I P = f(e) fotoogniwa. 9. Wykreślić rodzinę charakterystyk obciąŝenia I P = (R) fotoogniwa. 10. Wykreślić rodzinę charakterystyk wyjściowych I C = f(u CE ) fototranzystora. 11. Wykreślić rodzinę charakterystyk sterowania I C = f(e) fototranzystora. 12. Korzystając z charakterystyk sterowania wyznaczyć czułość fototranzystora. 8