DREVÁRSKA FAKULTA
Katedra fyziky, elektrotechniky a aplikovanej mechaniky
Predmet: Elektrotechnika a elektronika
Laboratórna úloha č. 5: Meranie VA charakteristiky usmerňovacej diódy, Zenerovej diódy a LED
Akad. rok: 2012/13 Dátum:
Vypracoval: Prevzal:
Meranie VA charakteristiky usmerňovacej diódy, Zenerovej diódy a LED
Prístroje a pomôcky:
usmerňovacia dióda, Zenerova dióda, LED, zdroj jednosmerného napätia, digitálny ampérmeter, digitálny voltmeter, regulačný odpor, vypínač, spojovacie vodiče.
Teória:
Pri výbere konkrétneho typu polovodičovej diódy, musíme poznať jej základné parametre (prevádzkové hodnoty, medzné hodnoty ako aj vzťahy niektorých charakteristických fyzikálnych veličín). Preto sú často medzi katalógovými údajmi uvádzané závislosti medzi veľkosťou prúdu a napätím na štruktúre, tzv. VA charakteristiky (voltampérovej charakteristiky). Tieto sa uvádzajú pre každý typ osobitne vpriepustnom a v závernom smere.
Cieľ:
odmerať VA charakteristiky určených polovodičových diód a graficky ich zobraziť (na mm-papier)
Pracovný postup:
1. Obvod zapojíme podľa schémy na obr.1 tak, aby anóda diódy bola kladne polarizovaná voči katóde (priepustný smer). Pred pripojením na zdroj sú meracie prístroje nastavené na maximálne rozsahy, regulačný reostat R je na maximálnej hodnote odporu, sieťový vypínač na zdroji je vypnutý.
2. Premenlivým odporom postupne nastavíme prúd pretekajúci cez diódu a odmeriame úbytok napätia na nej. Údaje zapíšeme do tabuľky.
3. Bežcom na premenlivom odpore nastavíme vyššiu hodnotu prúdu a spolu s prislúchajúcou hodnotou napätia opäť zapíšeme do tabuľky. Postupne takto získame päť bodov charakteristiky.
4. Elektrický obvod prerušíme (vypínačom) a diódu prepólujeme. Anóda bude záporne polarizovaná voči katóde (záverný smer). Na voltmetri zvolíme merací rozsah s vyššou hodnotou (200 V), na ampérmetri s nižšou (citlivejší).
5. Celý postup podľa bodov 2 a 3 zopakujeme, s tým rozdielom, že pomocou premenlivého odporu nastavujeme postupne úbytky napätia a meriame prúd. Údaje zapíšeme do tabuľky.
6. Z nameraných hodnôt zostrojíme grafickú závislosť napätia a prúdu, tzv. VA (voltampérovú) charakteristiku.
7. Celé meranie a grafické vyhodnotenie zopakujeme pre zapojenie s diódou LED a so Zenerovou diódou.
Schéma zapojenia na meranie charakteristiky usmerňovacej diódy a LED
(pri meraní Zenerovej diódy zapájame túto opačne - anóda je záporná voči katóde, v tabuľke sú to hodnoty UR a IR )
Tabuľka nameraných hodnôt na dióde
Por.č.
|
UF (V)
|
IF (mA)
|
UR (V)
|
IR (mA)
|
1
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
4
|
|
|
|
|
5
|
|
|
|
|
Príloha: grafy na mm papieri (VA charakteristika diódy z nameraných hodnôt v tabuľke). Na grafe vyznačte, pre ktorý smer (záverný alebo priepustný) platí príslušná časť charakteristiky (vyznačte to napr. polaritou na schematickej značke príslušnej diódy). Grafy môžete vyhotoviť aj v niektorom z počítačových programov - napríklad v programe EXCEL).
| 