HALVLEDER-DIODER Karakteristikker Målinger og simuleringer



Like dokumenter
Lab 4. Dioder og diode kretser

DIODER OG LIKERETTERER

TRANSISTORER Transistor forsterker

TRANSISTORER Transistor forsterker

Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator Vi ser på likerettere og frekvensfilter

«OPERASJONSFORSTERKERE»

«OPERASJONSFORSTERKERE»

TRANSISTORER. Navn: Navn: Kurs: FY-IN204 Elektronikk med prosjektoppgaver - 4 vekttall. Oppgave: LABORATORIEØVELSE NR 2.

Oppgave Nr.og navn LABORATORIEØVELSE NR 6 Revidert utgave desember 2014 T. Lindem, K. Ø. Spildrejorde, M. Elvegård

TRANSISTORER. Navn: Navn: Kurs: FY-IN204 Elektronikk med prosjektoppgaver - 4 vekttall. Oppgave: LABORATORIEØVELSE NR 2.

LABORATORIERAPPORT. Halvlederdioden AC-beregninger. Christian Egebakken

LAB 7: Operasjonsforsterkere

Enkle logiske kretser Vi ser på DTL (Diode Transistor Logikk) og 74LSxx (Low Power Schottky logikk)

RAPPORT. Elektrolaboratoriet. Oppgave nr.: 1. Tittel: Spenningsdeling og strømdeling. Skrevet av: Ole Johnny Berg

INF1411 Oblig nr. 4 Vår 2011

Enkle logiske kretser Vi ser på DTL (Diode Transistor Logikk) og 74LSxx (Low Power Schotky logikk)

12 Halvlederteknologi

ORIENTERING OM LABORATORIEØVELSER I FYS1210

Introduksjon til oppgave 1: Transistorkarakteristikken til BC-547

Temperaturmålinger. Navn: Navn: Kurs: FYS3230 Sensorer og måleteknikk. Oppgave: LABORATORIEØVELSE NR 6. Omhandler:

Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator

VEILEDNING TIL LABORATORIEØVELSE NR 2

Innføring i simuleringsprogrammet PSpice

Lab 1 Innføring i simuleringsprogrammet PSpice

FYS ØVELSE 10 SPENNINGSFORSYNING

TFE4101 Vår Løsningsforslag Øving 3. 1 Teorispørsmål. (20 poeng)

FYS ØVELSE 10 SPENNINGSFORSYNING

«KLOKKEGENERATOR (OSCILLATOR) OG TELLERKRETSER»

ENKLE LOGISKE KRETSER

INF1411 Oblig nr. 1 - Veiledning

FYS Prosjektoppgave

Rapport TFE4100. Lab 5 Likeretter. Eirik Strand Herman Sundklak. Gruppe 107

Elektriske kretser. Innledning

Innføring i bruk av PSpice;- Schematics og Probe

ELEKTRISITET. - Sammenhengen mellom spenning, strøm og resistans. Lene Dypvik NN Øyvind Nilsen. Naturfag 1 Høgskolen i Bodø

2-Port transmisjons målinger for Anritsu RF og mikrobølge håndholdte instrumenter

WORKSHOP BRUK AV SENSORTEKNOLOGI

Forslag B til løsning på eksamen FYS august 2004

BYGGING AV LIKESTRØMSKILDE OG TRANSISTORFORSTERKER

Analog til digital omforming

Elevverksted Elektronikk Bruk av transistor som bryter

UNIVERSITETET I OSLO.

Carsten Andersen & Karsten Rislå. Fordypning i. Systemforståelse, elektriske målinger og oppgaver. Basisforlaget

LABORATORIEOPPGAVE NR 6. Logiske kretser - DTL (Diode-Transistor Logic) Læringsmål: Oppbygning

HENSIKT OG FORKLARING...

UNIVERSITETET I OSLO.

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2008

AVDELING FOR INGENIØRUTDANNING EKSAMENSOPPGAVE

KYBERNETIKKLABORATORIET. FAG: Dynamiske systemer DATO: OPPG.NR.: DS3 MOTOR GENERATOROPPGAVE I

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2009

DtC-Lenze as REGULERTE MOTORDRIFTER - AUTOMASJON

Vi måler på LC - resonanskretser, serie og parallell. Båndbredde (BW) og Q-faktor

Elektrolaboratoriet RAPPORT. Oppgave nr. 1. Spenningsdeling og strømdeling. Skrevet av xxxxxxxx. Klasse: 09HBINEA. Faglærer: Tor Arne Folkestad

INF1411 Oblig nr. 4 - Veiledning

Fysikkdag for Sørreisa sentralskole. Lys og elektronikk. Presentert av: Fysikk 1. Teknologi og forskningslære. Physics SL/HL (IB)

Kondensator - Capacitor. Kondensator - en komponent som kan lagre elektrisk ladning. Symbol. Kapasitet, C = 1volt

Laboratorieoppgave 2: Solcelle som produsent av elektrisk effekt til en belastning.

LF - anbefalte oppgaver fra kapittel 2

UKE 5. Kondensatorer, kap. 12, s RC kretser, kap. 13, s Frekvensfilter, kap. 15, s kap. 16, s

Kondensator - Capacitor. Kondensator - en komponent som kan lagre elektrisk ladning. Symbol. Kapasitet, C. 1volt

Rutland Shunt Regulator. SR60 Instruksjonsmanual (Part No. CA-11/05 12v)

NTNU Skolelaboratoriet Elevverksted Solceller Side 1 av 9. Laboppgave. Elevverksted Solceller. Navn elever

Kondensator. Symbol. Lindem 22. jan. 2012

UNIVERSITETET I OSLO.

UKE 5. Kondensatorer, kap. 12, s RC kretser, kap. 13, s Frekvensfilter, kap. 15, s og kap. 16, s.

Montasjeanvisning for TTP-TTS stråleflateovner MTTP/TTS-206

Lab 2 Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator

«OPERASJONSFORSTERKERE»

Studere en Phase Locked Loop IC - LM565

Studere en Phase Locked Loop IC - NE565

KYBERNETIKKLABORATORIET. FAG: Dynamiske systemer DATO: OPPG.NR.: DS5. Likestrømmotor.

VEILEDNING TIL LABORATORIEØVELSE NR 8

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2004

LABJOURNAL BIRD WATTMETER

Bruk av Pspice for windows ved tegning og simulering av lavpassfilter, høypassfilter og diodelikeretter.

GSM 12V-SMS BRYTERSTYRING

INF1411 Obligatorisk oppgave nr. 4

Elektrolaboratoriet. Spenningsdeling og strømdeling

Rapport laboratorieøving 2 RC-krets. Thomas L Falch, Jørgen Faret Gruppe 225

1.4 Tilleggsforklaring for kontroll av ledningsforbindelser og kontakter

Enkel plotting i LibreOffice/OpenOffice og Excel

HENSIKT OG FORKLARING...

ELEKTRONIKK 2 DAK-ØVING 6 Endre i transistormodell, DCsvip, AC-svip, impedans 2004

Kapasiteten ( C ) til en kondensator = evnen til å lagre elektrisk ladning. Kapasiteten måles i Farad.

UNIVERSITETET I OSLO

Rutland Shunt Regulator. SR200 Instruksjonsmanual (Part No. CA-11/18 12v CA-11/19 24v)

UNIVERSITETET I OSLO.

Forslag til løsning på eksamen i FY Forslag til løsning på eksamen i F -IN 204 og FY108 våren 2003.

UNIVERSITETET I OSLO.

Forslag til løsning på eksamen i FYS1210 våren 2005 side 1. Fig.1 viser et nettverk med to 9 volt batterier og 4 motstander, - alle på 1kΩ.

Lab 3: AC og filtere - Del 1

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 V-2007 ( rev.2 )

FYS1210. Repetisjon 2 11/05/2015. Bipolar Junction Transistor (BJT)

Kom igang: En enkel innføring i bruk av en håndholdt spektrum analysator.

UNIVERSITETET I OSLO

Labbutstyr i B102 (B104) Oscilloskop Funksjonsgenerator Måleprober Kontakter/plugger

Lab 5 Enkle logiske kretser - DTL og 74LS00

Brukerveiledning for Agresso Self Service. Version 1.0. Parkere, dele rad, videresende og fordele. UiT Norges Arktiske Universitet

OHMS LOV og grunnopplæring i bruk av datalogging.

UNIVERSITETET I OSLO.

Transkript:

Kurs: FYS1210 Elektronikk med prosjektoppgaver Gruppe: Gruppe-dag: Oppgave: LABORATORIEØVELSE NR 3 Omhandler: HALVLEDER-DIODER Karakteristikker Målinger og simuleringer Revidert utgave, desember 2014 (T. Lindem, M.Elvegård, K.Ø. Spildrejorde) Utført dato: Utført av: Navn: email: Navn: email: Godkjent:dato: Godkjent av: Kommentar fra veileder:

Litteratur: kapittel 17 og 18 i Paynter og foiler fra forelesning. 1. Mål Måle sammenhørende verdier av strøm og spenning i forskjellige typer dioder. Signaldioden 1N4148 og kraftdioden 1N4002(3) Schottkydioden BAT86 og Zenerdiode BZV85 Bruk PSpice og simuler kretsen for diodene 1N4148 og 1N4002 Måle sammenhørende verdier av strøm og spenning i sperreretning for en zenerdiode. Dioden er ferdig koplet på kretskortet. Utstyrsliste Kretskort med monterte dioder Se bilde Batterieliminator 12 volt 2 stk Multimeter I denne oppgave er alle komponentene ferdig montert på et kretskort.

1. Dioder Halvlederdioder angis med et symbol som vist i Figur 1 Figur 1: Vanlige symboler for halvlederdioder Dioder er ofte merket med en ring eller fargeflekk ved katoden. Hvis man ikke finner et slikt merke kan man måle med et multimeter. De fleste multimeter har et eget måleområde for dioder - merket med et diode-symbol. Halvlederdioder har mange anvendelser; Likeretter-, signal-, kapasitans- og zener- dioder. De skiller seg ad bl.a. med hensyn til hva de tåler av strøm og spenning, og de har derfor ulike anvendelsesområder. Vi skal først studere 2 silisium dioder. Strømforsyningsdioden 1N4003 og signaldioden 1N4148. Videre skal vi se på en Zenerdiode og en schottkydiode. Zenerdioder er meget benyttet til å holde et konstant spenningsnivå. Såkalte "uekte Zenerdioder" for lave spenningsverdier er ofte laget ved å seriekoble vanlige dioder. Med en enkel kobling som vist i fig.2 kan vi ta opp karakteristikken for en diode. Figur 2: Prinsipp for måling av diodekarakteristikk. Strømmen gjennom dioden beregnes ut fra spenningsfallet over seriemotstanden. Spenningen over dioden justeres med potensiometeret. Til den oppgaven trenger du følgende utstyr: Et ferdig montert kretskort med 4 dioder og potensiometer. 2 stk multimeter. Batterieliminator 12 VDC

1.1 Måle diode-karakteristikker 1N4148 og 1N4003 Det er totalt 3 oppgave som skal besvares i rapporten. Vi skal finne karakteristikken (strøm/spenning) til diodene 1N4148 og 1N4003(2). 1N4148 er en liten signaldiode beregnet på små strømmer, 1N4003(2) er en kraftdiode beregnet på høy spenning og store strømmer. Du bruker et ferdig kretskort hvor alle komponentene er på plass (se bilde side 1). Kretsen er koplet som vist i Figur 2. Vi koplet et voltmeter over motstanden og måler Vm. Et annet voltmeter koples over dioden og måler diodespenningen Vd. Kretsen får 12 volt spenning fra en batterieliminator. Juster potensiometeret slik at spenningen over dioden ( Vd ) varierer fra 0.4 til 0.75 volt Strømmen i dioden finner vi ved å måle spenningen over motstanden ( Vm ) - som står i serie med dioden. Du beregner så strømmen ved hjelp av Ohms lov ( Vm = R * Id ) (NB! Dioden 1N4003 trekker tidlig stor strøm motstanden R (100Ω) blir varm. La ikke diodespenningen Vd bli større enn 0,75 volt) Oppgave 1: Finn diode-karakteristikken (strøm/spenning) til diodene ved å måle sammenhørende verdier av spenning og strøm. Vd = spenningen over dioden som settes vha. potensiometeret. Mål spenningen Vm over seriemotstanden beregn diodestrømmen. Fyll ut tabell 1 og 2 og plott resultatene i Excel /Matlab /Python. Resultatet skal kommenteres og alle figurer i oppgaven skal ha en forklarende tekst. V d 0.4 0,5 0,6 0,65 0,70 0,75 V m I Tabell 1. Sammenhørende strøm- og spennings-verdier for dioden 1N4148 Denne dioden tåler også en måling med Vd justert opp til 0,8 volt V d 0.4 0,5 0.6 0.65 0,70 0.75 V m I Tabell 2. Sammenhørende strøm- og spenningsverdier for dioden 1N4003 ( NB! stopp når Vd = 0,75 volt dioden trekker stor strøm! - Seriemotstanden blir varm! ) I D V D

1.2 Måle diode-karakteristikker Schottkydiode BAT86 og zenerdiode BZV85 Oppgave 2: Mål diode-karakteristikken for BAT86 og BZV85. Schottkydiode BAT86 La diodespenningen variere fra 0 til 0,5 volt. Gjør nødvendige målinger Tegn opp en strøm/spenningskarakteristikk for dioden. Zenerdiode BZV85 La diodespenningen variere fra 0 til 5,56 volt. Gjør nødvendige målinger Tegn opp en strøm/spenningskarakteristikk for zenerdioden i sperreretningen. Plott og kommenter resultatet. 1.3 Simulering av diode-karakteristikker 1N4148 og 1N4003 Oppgave 3: Tegn skjemaet som vist i figur 3 inn i PSpice. Bruk komponenten VSRC som kilde og still inn DC sweep fra 0 til 9 volt, 0.01step. i Analysis Setup / DC sweep menyen. Figur 3. Skjema for oppgave 3.

La PSpice tegne opp diodestrømmene I(R) som funksjon av diodespenningen. Sett på en Lable - Diode som markerer diodespenningen. Kjør simuleringen - Gå til add trace velg I(D1) I(D2) Da kommer opp en graf som vist : 60mA 40mA 20mA 0A 0V 2V 4V 6V 8V 10V I(D1) I(D2) V_V1 Vi ønsker å vise strømmene som funksjon av diodespenningen. Du må da gjøre noen enkle grep : Gå til Plot Axis settings trykk Axis Variable velg V(Diode) OK OK Du skal nå få opp et fint bilde som viser strømmene gjennom de 2 diodene som funksjon av V(Diode). Ta med plottet du får i rapporten. Samsvarer de simulerte kurvene med det du fant i oppgave 1? Hvis ikke kom med en forklaring på hva avviket kan skyldes. Lag en god rapport hvor du kommenterer en del av de observasjonene du har gjort legg spesielt vekt på eventuelle avvik mellom teori og praksis. Husk tekst til alle figurer!