snimanje karakteristika dioda - katedra za...

ELEKTRONSKI FAKULTET Katedra za mikroelektroniku

1

Laboratorijske vežbe

Snimanje karakteristika dioda VAŽNA NAPOMENA: ZA VREME POSTAVLJANJA VEŽBE (SASTAVLJANJA ELEKTRIČNE ŠEME) I PRIKLJUČIVANJA MERNIH INSTRUMENATA MAKETA MORA BITI ODVOJENA OD NAPAJANJA! TEK NAKON ŠTO PREDMETNI ASISTENT ODOBRI UPOTREBU VEŽBE MOŽE SE PRIKLJUČITI MAKETA. NE PISATI PO OVOM UPUTSTVU. PRIPREMA MAKETE

Prilikom izrade ove vežbe koristi se ispravljač napona, maketa, otpornik 180Ω, četri diode i dva merna instrumenta (voltmetar i ampermetar).

Odmah na početku, a pre priključivanja na maketu, voltmetar je potrebno postaviti na opseg 20V, a ampermetar na opseg 20mA, vidi sliku 1.

Pomoću makte i potrebnih komponenata sastaviti električnu šema kola koja je data je na slici 2. Gotova maketa treba da izgleda kao na slici 3. Potenciometar za promenu napona napajanja makete treba okrenuti u krajnji levi položaj. Priključiti ampermetar i voltmetar. Pozvati predmetnog asistenta radi provere ispravnosti sastavljene makete i nakon toga pristupiti

izradi vežbe.

Slika 1

Slika 2

ELEKTRONSKE KOMPONENTE


2

Slika 3

IZRADA VEŽBE Potenciometar za promenu napona napajanja makete lagano oketati udesno dok se na voltmetru ne

očita potreban napon (vidi tabele). Zatim zapisati očitanu vrednost struje prikazanu na ampermetru. Po završetku snimanja karakteristike jedne diode smanjiti napon napajanja na 0V, promeniti diodu i

ponoviti postupak snimanja karakteristike.

LED zelena VD 1.00 1.40 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 2.00 2.10 2.20 ID 1N4007 VD 0.20 0.45 0.55 0.57 0.60 0.62 0.63 0.64 0.65 0.66 0.67 ID Schottky dioda VD 0.10 0.20 0.23 0.25 0.27 0.29 0.30 0.32 0.34 0.36 0.38 ID IC dioda VD 0.40 0.60 0.85 1.00 1.04 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 ID


3

IZVEŠTAJ U izveštaju je potrebno navesti električnu šemu ove vežbe, postupak merenja i izmerene podatke u

vidu tabela i grafikona ID(VD). Karakteristike za sve četri diode nacrtati na istom grafikonu, koristeći milimetarski papir. Dimezije

grafikona treba da budu približno fomata A4. Odrediti napon praga za svaku diodu (Presečna tačka tangente na karakteristiku diode u radnom

režimu i x-ose). Svesku sa izveštajem OBAVEZNO predati asistentu radi overe na prvom narednom času

laboratorijskih vežbanja.


4


Upotreba zener dioda VAŽNA NAPOMENA: ZA VREME POSTAVLJANJA VEŽBE (SASTAVLJANJA ELEKTRIČNE ŠEME) I PRIKLJUČIVANJA MERNIH INSTRUMENATA MAKETA MORA BITI ODVOJENA OD NAPAJANJA! TEK NAKON ŠTO PREDMETNI ASISTENT ODOBRI UPOTREBU VEŽBE MOŽE SE PRIKLJUČITI MAKETA. NE PISATI PO OVOM UPUTSTVU. PRIPREMA MAKETE

Prilikom izrade ove vežbe koristi se ispravljač napona, maketa, otpornik 1KΩ, tri zener diode i dva merna instrumenta (voltmetri).

Odmah na početku, a pre priključivanja na maketu, voltmetre je potrebno postaviti na opseg 20V, vidi sliku 1.

Pomoću makete i potrebnih komponenata sastaviti električnu šema kola koja je data je na slici 2. Gotova maketa treba da izgleda kao na slici 3. Potenciometar za promenu napona napajanja makete treba okrenuti u krajnji levi položaj. Priključiti voltmetre. Pozvati predmetnog asistenta radi provere ispravnosti sastavljene makete i nakon toga pristupiti

izradi vežbe.

Slika 1

Slika 2



5

Slika 3

IZRADA VEŽBE a)

Potenciometar za promenu napona napajanja makete lagano oketati udesno i time postepeno povećavati napon napajanja makete. Istovremeno očitavati napon Vin i napon Vout, a vrednosti uneti u tabelu. Posebno obratiti pažnju da se u blizini zenerovog napona korak smanji na oko 0.1~0.2 V, a kasnije, kada dioda provede korak može da bude 1V

Po završetku snimanja karakteristike jedne diode smanjiti napon napajanja na 0V, zameniti diodu od 2V1 diodom 5V6 i ponoviti postupak snimanja karakteristike.

D1(2V1) Vin Vout D2(5V6) Vin Vout

b) Da bi se ilustrovala upotreba zener dioda kao ograničavača i pozitivnog i negativnog napona potrebno je sastaviti maketu kao na slici 4. Električna šema je data na slici 5. Postupak izrade ovog dela vežbe je podeljen u dva dela. Najpre treba da se snimi Vout(Vin) kao u slučaju po a). Zatim vratiti potenciometar skroz ulevo (napon napajanje makete je time vraćen na 0V) i promeniti međusobno mesta priključcima za napajanje makete. Time praktično dovodimo negativan napon na maketu u odnosu na prethodni slučaj. Ponoviti postupak za snimanje karakteristike Vout(Vin). Ove dve karakteristike se snimaju samo za diode 2V1. Obe karakteristike treba da se nacrtaju na istom dijagramu (1. i 3. kvadrant).


6

Slika 4

Slika 5

c)

Da bi se ilustrovala upotreba zener dioda kao stabilizatora različitih napona iz istog izvora napajanja, potrebno je sastaviti maketu kao na slici 6. Električna šema je data na slici 7.

Slika 6


7

Slika 7


vidu tabela i grafikona. Koristiti milimetarski papir. Dimezije grafikona treba da budu približno fomata A4. Svesku sa izveštajem OBAVEZNO predati asistentu radi overe na prvom narednom času


Izmeriti napone na katodama ovih zener dioda, pri čemu je ulazni napon 12V. Nije potrebno crtati dijagrame.


8


Snimanje karakteristike bipolarnog tranzistora VAŽNA NAPOMENA: ZA VREME POSTAVLJANJA VEŽBE (SASTAVLJANJA ELEKTRIČNE ŠEME) I PRIKLJUČIVANJA MERNIH INSTRUMENATA MAKETA MORA BITI ODVOJENA OD NAPAJANJA! TEK NAKON ŠTO PREDMETNI ASISTENT ODOBRI UPOTREBU VEŽBE MOŽE SE PRIKLJUČITI MAKETA. NE PISATI PO OVOM UPUTSTVU. PRIPREMA MAKETE

Prilikom izrade ove vežbe koristi se ispravljač napona, maketa, otpornici 180E I 100K, bipolarni transistor BC107 i tri merna instrumenta (2 voltmetra i ampermetar).


Pomoću makete i potrebnih komponenata sastaviti električnu šema kola koja je data je na slici 2. Gotova maketa treba da izgleda kao na slici 3. Potenciometar za promenu napona napajanja makete i potenciometar za promenu bazne struje

tranzistora treba okrenuti u krajnji levi položaj. Priključiti ampermetar i voltmetre. Pozvati predmetnog asistenta radi provere ispravnosti sastavljene makete i nakon toga pristupiti

izradi vežbe.

Slika 1 Slika 2



9

Slika 3

IZRADA VEŽBE Potenciometar za promenu bazne struje tranzistora podesiti tako da voltmetar V1 pokazuje 1V. S

obzirom da je V1 napon na otporniku od 100k, to znači da je bazna struja IB=V1/R=1V/100k=10A. Potenciometar za promenu napona napajanja makete lagano oketati udesno dok se na voltmetru ne

očita potreban napon VCE(vidi tabele). Zatim zapisati očitanu vrednost struje IC izmerenu ampermetrom.

Za vreme snimanja karakteristike bazna struja se mora održavati konstantnom. Ukoliko je potrebno, izvršiti korekciju potenciometrom za podešavanje bazne struje.

Po završetku snimanja karakteristike za jednu vrednost bazne struje smanjiti napon napajanja na 0V, povećati baznu struju i ponoviti postupak snimanja karakteristike.

IB=10A (V1=1V) VCE 0.20 0.30 0.60 2.00 4.00 6.00 8.00 IC

IB=20A (V1=2V) VCE 0.20 0.30 0.60 2.00 4.00 6.00 8.00 IC

IB=30A (V1=3V) VCE 0.20 0.30 0.60 2.00 4.00 6.00 8.00 IC


10


vidu tabela i grafikona IC(VCE). Karakteristike za sve tri bazne struje (10A, 20A, 30A) nacrtati na istom grafikonu. Ukoliko se

grafikon crta ručno, koristiti milimetarski papir. Dimezije grafikona treba da budu približno fomata A4.

Odrediti pojačanje ovog tranzistora: izabrati dve tačke u aktivnoj oblasti rada tranzistora na karakteristikama za 10A i 30A, a pojačanje izračunati kao:

=IC/IB=IC3-IC1/IB3-IB1 Na grafikonu označiti oblasti rada tranzistora. Svesku sa izveštajem OBAVEZNO predati asistentu radi overe na prvom narednom času



11


Snimanje karakteristike MOS tranzistora VAŽNA NAPOMENA: ZA VREME POSTAVLJANJA VEŽBE (SASTAVLJANJA ELEKTRIČNE ŠEME) I PRIKLJUČIVANJA MERNIH INSTRUMENATA MAKETA MORA BITI ODVOJENA OD NAPAJANJA! TEK NAKON ŠTO PREDMETNI ASISTENT ODOBRI UPOTREBU VEŽBE MOŽE SE PRIKLJUČITI MAKETA. NE PISATI PO OVOM UPUTSTVU. PRIPREMA MAKETE

Prilikom izrade ove vežbe koristi se ispravljač napona, maketa, otpornici 180E i 100K, MOS transistor IRF510 i tri merna instrumenta (2 voltmetra i ampermetar).


Pomoću makete i potrebnih komponenata sastaviti električnu šema kola koja je data je na slici 2. Gotova maketa treba da izgleda kao na slici 3. Potenciometar za promenu napona napajanja makete i potenciometar za promenu napona VGS

tranzistora treba okrenuti u krajnji levi položaj. Priključiti ampermetar i voltmetre. Pozvati predmetnog asistenta radi provere ispravnosti sastavljene makete i nakon toga pristupiti

izradi vežbe.

Slika 1 Slika 2



12

Slika 3

IZRADA VEŽBE Potenciometar za promenu napona VGS tranzistora podesiti tako da voltmetar pokazuje 2.80V. Potenciometar za promenu napona napajanja makete lagano oketati udesno dok se na voltmetru ne

očita potreban napon VDS (vidi tabele). Zatim zapisati očitanu vrednost struje ID izmerenu ampermetrom.

Za vreme snimanja karakteristike napon VGS se mora održavati konstantnim. Ukoliko je potrebno, izvršiti korekciju potenciometrom za podešavanje ovog napona.

Po završetku snimanja karakteristike za jednu vrednost napona VGS smanjiti napon napajanja na 0V, povećati napon VGS i ponoviti postupak snimanja karakteristike.

VGS=2.80V VDS 0.02 0.05 0.10 0.30 0.40 1.00 2.00 4.00 6.00 8.00 ID

VGS=2.90V VDS 0.02 0.05 0.10 0.30 0.40 1.00 2.00 4.00 6.00 8.00 ID

VGS=3.00V VDS 0.02 0.05 0.10 0.30 0.40 1.00 2.00 4.00 6.00 8.00 ID


13


vidu tabela i grafikona ID(VDS). Karakteristike za sve tri vrednosti napona VGS (2.80V, 2.90V, 3.00V) nacrtati na istom grafikonu.

Ukoliko se grafikon crta ručno, koristiti milimetarski papir. Dimezije grafikona treba da budu približno fomata A4.

Na grafikonu označiti oblasti rada tranzistora. Svesku sa izveštajem OBAVEZNO predati asistentu radi overe na prvom narednom času


snimanje karakteristika dioda - katedra za...

Documents