<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd"><html><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"><title> Není dioda jako dioda </title><meta name="keywords" content="stavebnice MLAB měření diod "><meta name="description" content="Projekt MLAB, Není dioda jako dioda"><!-- AUTOINCLUDE START "Page/Head.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --><link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB.css" type="text/css" title="MLAB základní styl"><link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB_Print.css" type="text/css" media="print"><link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="../../../../../Web/PIC/MLAB.ico"><script type="text/javascript" src="../../../../../Web/JS/MLAB_Menu.js"></script><!-- AUTOINCLUDE END --></head><body lang="cs"><!-- AUTOINCLUDE START "Page/Header.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --><!-- ============== HLAVICKA ============== --><div class="Header"><script type="text/javascript"><!--SetRelativePath("../../../../../");DrawHeader();// --></script><noscript><p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p></noscript></div><!-- AUTOINCLUDE END --><!-- AUTOINCLUDE START "Page/Menu.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --><!-- ============== MENU ============== --><div class="Menu"><script type="text/javascript"><!--SetRelativePath("../../../../../");DrawMenu();// --></script><noscript><p><b> Pro zobrazení (vložení) menu je potřeba JavaScript </b></p></noscript></div><!-- AUTOINCLUDE END --><!-- ============== TEXT ============== --><div class="Text"><p class="Title">Není dioda jako dioda</p><p class="Subtitle">Vybrali jsme zástupce od nejběžnějších diod a změřili jsme, jaké jena diodách napětí v propustném směru při různých proudech.</p><p class=Autor> Milan Horkel</p><p><a href="../Není dioda jako dioda.pdf"><img class="NoBorder"src="../../../../../Web/PIC/FileIco_PDF.ico"alt="Acrobat"> PDF verze</a></p><h1> Data </h1><p>Měřili jsme pomocí regulovatelného zdroje s omezovacímodporem 470Ω všechny diody najednou.</p><table class="Center"><tr><th colspan=2 rowspan=2> Dioda </th><th colspan=7 class="Center"> Proud [mA] </th></tr><tr class="Center"><th> 0,1 </th><th> 0,23 </th><th> 0,6 </th><th> 1,4 </th><th> 4 </th><th> 10,2 </th><th> 20 </th></tr><tr><td class="Left"> SCHOTTKY </td><td rowspan=10> Napětí [V] </td><td> 0,12 </td><td> 0,14 </td><td> 0,16 </td><td> 0,19 </td><td> 0,21 </td><td> 0,24 </td><td> 0,26 </td></tr><tr><td class="Left"> OA9 </td><td> 0,17 </td><td> 0,2 </td><td> 0,23 </td><td> 0,26 </td><td> 0,3 </td><td> 0,35 </td><td> 0,4 </td></tr><tr><td class="Left"> GA201 </td><td> 0,18 </td><td> 0,23 </td><td> 0,28 </td><td> 0,39 </td><td> 0,58 </td><td> 0,88 </td><td> 1,21 </td></tr><tr><td class="Left"> 1N4148 </td><td> 0,48 </td><td> 0,52 </td><td> 0,56 </td><td> 0,6 </td><td> 0,66 </td><td> 0,71 </td><td> 0,75 </td></tr><tr><td class="Left"> LED Infra </td><td> 1,05 </td><td> 1,09 </td><td> 1,13 </td><td> 1,16 </td><td> 1,2 </td><td> 1,24 </td><td> 1,3 </td></tr><tr><td class="Left"> LED Červená </td><td> 1,45 </td><td> 1,49 </td><td> 1,52 </td><td> 1,57 </td><td> 1,56 </td><td> 1,68 </td><td> 1,76 </td></tr><tr><td class="Left"> LED Žlutá </td><td> 1,66 </td><td> 1,7 </td><td> 1,74 </td><td> 1,8 </td><td> 1,88 </td><td> 2 </td><td> 2,17 </td></tr><tr><td class="Left">LED Zelená </td><td> 1,74 </td><td> 1,77 </td><td> 1,8 </td><td> 1,86 </td><td> 1,93 </td><td> 2,04 </td><td> 2,18 </td></tr><tr><td class="Left"> LED Bílá </td><td> 2,44 </td><td> 2,52 </td><td> 2,58 </td><td> 2,62 </td><td> 2,7 </td><td> 2,82 </td><td> 2,96 </td></tr><tr><td class="Left"> LED Modrá </td><td> 2,67 </td><td> 2,7 </td><td> 2,8 </td><td> 2,82 </td><td> 2,9 </td><td> 2,99 </td><td> 3,1 </td></tr></table><p><img width=598 height=377 src="Pictures/image001.gif"alt="Graf závislosti napětí na proudu v propustném směru"></p><p>Protože ideální dioda má exponenciální průběh závislosti proudu napřiloženém napětí je grafem její napěťové závislosti prouduv logaritmickém grafu přímka.</p><p><img width=108 height=59 src="Pictures/image002.gif"alt="Vzorec I = I0 * ( EXP( QE * U / KB / T )-1)"></p><table><tr><td>I</td><td>proud diodou při napětí U</td></tr><tr><td>I<sub>0</sub></td><td>nasycený závěrný proud diody (závisí i na teplotě)</td></tr><tr><td>q<sub>e</sub></td><td>náboj elektronu 1,602E-19 C</td></tr><tr><td>k<sub>B</sub></td><td>Boltzmanova konstatnta 1,38E-23 J/K</td></tr><tr><td>T</td><td>teplota v Kelvinech</td></tr></table><p><img width=598 height=377 src="Pictures/image003.gif"alt="Graf v logaritmickém měřítku"></p><h1> Zhodnocení výsledku </h1><p>V propustném směru si nejlépe vede Schottkyho dioda (byla tovýkonová 1A dioda). Poměrně těsně za ní se umístila germaniová diodase zlatým hrotem OA9 (signálová dioda). Obyčejná germaniová dioda(čárkovaně) si vede proti diodě se zlatým hrotem mnohem hůře. Mávelký úbytek v propustném směru.</p><p>Standardní křemíková signálová dioda 1N4148 má úbytek očekávaných 0.7V.</p><p>LED diody mají úbytek od 1.2V u infračervené diody až po více než 3Vu modré a bílé LED. Je zde vidět, že bílá LED je technologickypříbuzná modré LED. Ve skutečnosti bílá LED bývá modrás luminoforem, který část generovaného záření převádí do barvyzelené a červené tak, aby výsledné světlo bylo bílé.</p><table><tr><td> SCHOTTKY </td><td> Střední Schottkyho dioda 1N5819. Proud max. 1A </td></tr><tr><td> OA9 </td><td> Germaniová dioda se zlatým hrotem pro VF usměrňovače.Vynikající parametry. Max. 120mA. </td></tr><tr><td> GA201 </td><td> Standardní germaniová dioda pro VF usměrňovače. Max. 25mA. </td></tr><tr><td> 1N4148 </td><td> Nejběžnější křemíková spínací dioda. Proud max. 150mA. </td></tr><tr><td> LED Bílá </td><td> Bílá LED používající luminofor. </td></tr></table><h1> K čemu se to hodí </h1><p>Standardní křemíková dioda má na sobě v propustném směru úbytekcca 0.7V, který příliš nezávisí na proudu (ale závisí na teplotě).Totéž přibližně platí i pro PN přechod B-E u bipolárních tranzistorů.</p><p>Úbytek na Schottkyho diodě je podstatně menší než u křemíkových diod.Schottkyho diod existuje spousta druhů a obvykle platí čím menší úbytekv propustném směru tím větší zbytkový proud v závěrnémsměru. Při použití výkonových Schottkyho diod pozor na jejich chlazení.I usměrňovací dioda pro 45A se dá snadno zničit tepelným přetížením.Přehřátá Schottkyho dioda nevydrží závěrné napětí a prorazí se.</p><p>Diody LED mají úbytek tím větší, čím je jejich barva blíže modrémukonci spektra. To ale nemusí platit pro některé vysokosvítivé diody.Záleží z jakého polovodiče jsou diody vyrobeny a jakou majístrukturu polovodičové vrstvy. LED diody se dají použít i jakostabilizační diody s malým napětím (v propustném směru na rozdílod Zenerových diod).</p><h1> Dioda jako teploměr </h1><p>Teplotní závislost napětí diody v propustném směru při konstantnímproudu je pěkně lineární a dá se použít pro měření teploty. Stejnýmechanismus se používá při měření teploty například výkonovýchtranzistorů nebo procesorů počítačů PC.</p><p>Pro křemíkové diody (i tranzistory) je teplotní koeficient cca -2mV/K,tedy při vyšší teplotě je napětí nižší.</p><p>Naše konkrétní dioda měla tuto závislost:<br>U = 644mV – 2,032 * T<br>Napětí v mV a teplota ve stupních Celsia</p><p><img width=598 height=394 src="Pictures/image004.gif"alt="Graf teplotní závislosti napětí na diodě"></p></div><!-- AUTOINCLUDE START "Page/Footer.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --><!-- ============== PATIČKA ============== --><div class="Footer"><script type="text/javascript"><!--SetRelativePath("../../../../../");DrawFooter();// --></script><noscript><p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p></noscript></div><!-- AUTOINCLUDE END --></body></html>