RIEDEL ANDREI
qe454t9575yeeh qe454t9575yeeh qe454t9575yeeh qe454t9575yeeh qe454t9575yeeh qe454t9575yeeh qe454t9575yeeh Grupa 421 B
Dioda semiconductoare
Scopul lucrarii:
Masurarea caracteristicilor statice ale unor diode semiconductoare si analizarea comportarii diodelor in regim dinamic la semnal mic, joasa frecventa.
Considerente teoretice:
Diodele semiconductoare sunt dispozitive formate dintr-o jonctiune pn. Analizand fenomenele fizice care apar intr-o jonctiune pn ideala la aplicarea unui tensiuni din exterior se deduce relatia de legatura:
unde I0 este curentul de saturatie al diodei;
qe454t9575yeeh qe454t9575yeeh qe454t9575yeeh qe454t9575yeeh g este un coeficient care ia valori intre 1 si 2
Pentru VD>0 dioda este polarizata direct si curentul depinde exponential de tensiune:
Reprezentarea la scara logaritmica a dependentei curent/tensiune permite determinarea curentului de saturatie prin extrapolare pana la VD=0, iar prin calcularea contrapantei se obtine valoarea lui g:
La curenti mari apare o tensiune mai mare datorita rezistentei materialului adiacent jonctiunii, Rs: .
Pentru vD<0 dioda este polarizata invers iar pentru vD<-(3…4)gkT/q rezulta iD= -I0.
La o anumita valoare a tensiunii inverse aplicate (tensiunea de strapungere poate apare efectul Zenner sau fenomenul de multiplicare in avalansa, care se manifesta printr-o crestere abrupta a curentului – acesta nu mai poate fi limitat decat de circuitul exterior.
Faptul ca in strapungere tensiunea este practic constanta a dus la folosirea diodelor ca stabilizatoare de tensiune (Zenner).
In cazul in care tensiunea prin dioda prezinta mici variatii vd cu amplitudinea Vd in jurul p.s.f.-ului, curentul prin dioda va prezenta deasemenea variatii in jurul valorii statice ID.
Daca frecventa este relativ mica si amplitudinea indeplineste conditia de semnal mic atunci : vd(t) =Ri×id(t).
Ri = Rezistenta interna (dinamica).
Dioda | K | RK (kW) | ED (V) | VD’ (V) | ID (mA) | lg(ID) |
D1 | 1 | 0.025 | 15 | 0.372 | 585.120 | 2.767 | 1 | 0.025 | 10 | 0.343 | 386.280 | 2.587 | 2 | 0.1 | 20 | 0.312 | 196.880 | 2.294 | 2 | 0.1 | 11 | 0.279 | 107.210 | 2.030 | 3 | 1 | 11 | 0.178 | 10.822 | 1.034 | 4 | 10 | 11 | 0.089 | 1.091 | 0.038 | 5 | 100 | 11 | 0.032 | 0.110 | -0.960 | 6 | 1000 | 11 | 0.005 | 0.011 | -1.959 | |
D2 | 3 | 1 | 11 | 0.697 | 10.303 | 1.013 | 4 | 10 | 11 | 0.585 | 1.042 | 0.018 | 5 | 100 | 11 | 0.467 | 0.105 | -0.977 | 6 | 1000 | 11 | 0.368 | 0.011 | -1.973 | |
Dioda | RK (kW) | VR=-VD (V) | ED’ (V) | IR=-ID (mA) | VD (V) | ID (mA) |
D1 | 100 | 1 | 5.9 | -0.069 | -1 | 0.069 | 100 | 2 | 7.01 | -0.0901 | -2 | 0.0901 | 100 | 5 | 10.16 | -0.1516 | -5 | 0.1516 | 100 | 10 | 15.36 | -0.2536 | -10 | 0.2536 | 100 | 20 | 25.7 | -0.457 | -20 | 0.457 | 100 | 40 | 46.3 | -0.863 | -40 | 0.863 | |
D2 | 1000 | 1 | 1.1 | -0.0021 | -1 | 0.0021 | 1000 | 2 | 2.2 | -0.0042 | -2 | 0.0042 | 1000 | 5 | 5.5 | -0.0105 | -5 | 0.0105 | 1000 | 10 | 11 | -0.021 | -10 | 0.021 | 1000 | 20 | 22 | -0.042 | -20 | 0.042 | 1000 | 40 | 44 | -0.084 | -40 | 0.084 | |
ED[V] | k | Rk[kW] | VZ[V] | IZ[mA] |
20 | | 10 | 5.69 | 1.431 |
18 | | 10 | 5.69 | 1.231 |
16 | | 10 | 5.69 | 1.031 |
14 | | 10 | 5.68 | 0.832 |
12 | 4 | 10 | 5.68 | 0.632 |
10 | | 10 | 5.68 | 0.432 |
8 | | 10 | 5.62 | 0.238 |
6 | |