RIEDEL ANDREI
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;
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 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dioda |
RK (kW |
VR=-VD (V) |
ED' (V) |
IR=-ID (mA) |
VD (V) |
ID (mA) |
|
D1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ED[V] |
k |
Rk[kW |
VZ[V] |
IZ[mA] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.Polarizare directa VD>0;
2. Determinare VP=VD(eIDM) din grafic : IDM=200mA si e=0.01 => e*IDM=0.2mA => VP=VD(
3.Pentru ca tensiunea depinde de rezistenta materialului adiacent jonctiunii p-n . pentru siliciu este mai mare.
4. 
5. Prin extrapolare pana la VD=0 putem calcula curentul I0 aprox. - 2 .
=> g =
(0.178-0.005)/(1.034+1.959) / 2.6
6.Polarizare inversaVD<0;
7. Pentru ca in primul caz , la scara logaritmica , s-a extras I0 prin extrapolare la VD=0 si s-a neglijat ultimul termen din formula logaritmica 1.3 .
8.Dioda stabilizatoare de tensiune ; Dioda 3
Dioda electroluminescenta :
Iled = 0.25 mA
Rled=1K W
Vled=2.51
ED=3.03
