| 1 |
\documentclass[12pt,a4paper,oneside]{article}
|
1 |
\documentclass[12pt,a4paper,oneside]{article}
|
| 2 |
\usepackage[colorlinks=true]{hyperref}
|
2 |
\usepackage[colorlinks=true]{hyperref}
|
| 3 |
\usepackage[utf8]{inputenc}
|
3 |
\usepackage[utf8]{inputenc}
|
| 4 |
\usepackage[czech]{babel}
|
4 |
\usepackage[czech]{babel}
|
| 5 |
\usepackage{graphicx}
|
5 |
\usepackage{graphicx}
|
| 6 |
\textwidth 16cm \textheight 24.6cm
|
6 |
\textwidth 16cm \textheight 24.6cm
|
| 7 |
\topmargin -1.3cm
|
7 |
\topmargin -1.3cm
|
| 8 |
\oddsidemargin 0cm
|
8 |
\oddsidemargin 0cm
|
| 9 |
\pagestyle{empty}
|
9 |
\pagestyle{empty}
|
| 10 |
\begin{document}
|
10 |
\begin{document}
|
| 11 |
\title{Vlastnosti polovodičových prvků}
|
11 |
\title{Vlastnosti polovodičových prvků}
|
| 12 |
\author{Jakub Kákona, kaklik@mlab.cz}
|
12 |
\author{Jakub Kákona, kaklik@mlab.cz}
|
| 13 |
\date{9.11.2010}
|
13 |
\date{9.11.2010}
|
| 14 |
\maketitle
|
14 |
\maketitle
|
| 15 |
\thispagestyle{empty}
|
15 |
\thispagestyle{empty}
|
| 16 |
\begin{abstract}
|
16 |
\begin{abstract}
|
| 17 |
\end{abstract}
|
17 |
\end{abstract}
|
| 18 |
|
18 |
|
| 19 |
\section{Úvod}
|
19 |
\section{Úvod}
|
| 20 |
Cílem úlohy je procvičit techniku měření napětí a proudu v obvodové struktuře, měření vnitřní impedance zdroje. Prakticky si ověřit rozdíl v charakteristice napěťového a proudového zdroje. Bloková struktura zpětnovazebního regulačního obvodu.
|
20 |
Cílem úlohy je procvičit techniku měření napětí a proudu v obvodové struktuře, měření vnitřní impedance zdroje. Prakticky si ověřit rozdíl v charakteristice napěťového a proudového zdroje. Bloková struktura zpětnovazebního regulačního obvodu.
|
| 21 |
|
21 |
|
| 22 |
\begin{enumerate}
|
22 |
\begin{enumerate}
|
| 23 |
\item Seznamte se s funkcí a ovládáním snímače charakteristik HM6042
|
23 |
\item Seznamte se s funkcí a ovládáním snímače charakteristik HM6042
|
| 24 |
\item Prohlédněte si na měřiči charakteristik a zaznamenejte V-A charakteristiky různých typů diod:
|
24 |
\item Prohlédněte si na měřiči charakteristik a zaznamenejte V-A charakteristiky různých typů diod:
|
| 25 |
\subitem Ge dioda,
|
25 |
\subitem Ge dioda,
|
| 26 |
\subitem Si dioda,
|
26 |
\subitem Si dioda,
|
| 27 |
\subitem LED diody různých barev,
|
27 |
\subitem LED diody různých barev,
|
| 28 |
\subitem Zenerova (stabilizační) dioda.
|
28 |
\subitem Zenerova (stabilizační) dioda.
|
| 29 |
% Charakterizujte diody úbytkem napětí v propustném směru při proudu 1 mA a závěrným napětím při proudu 100 μA.
|
29 |
% Charakterizujte diody úbytkem napětí v propustném směru při proudu 1 mA a závěrným napětím při proudu 100 μA.
|
| 30 |
\item Změřte V–A charakteristiky Si a Ge tranzistorů, odečtěte a v protokolu uveďte následující parametry:
|
30 |
\item Změřte V–A charakteristiky Si a Ge tranzistorů, odečtěte a v protokolu uveďte následující parametry:
|
| 31 |
\subitem proudový zesilovací činitel,
|
31 |
\subitem proudový zesilovací činitel,
|
| 32 |
\subitem zbytkový proud kolektoru při bázi nakrátko i naprázdno,
|
32 |
\subitem zbytkový proud kolektoru při bázi nakrátko i naprázdno,
|
| 33 |
\subitem maximální napětí K–E při bázi nakrátko i naprázdno.
|
33 |
\subitem maximální napětí K–E při bázi nakrátko i naprázdno.
|
| 34 |
\item Pomocí voltmetru a ampérmetru změřte podrobně V–A charakteristiku Zenerovy diody v závěrném směru, změřte strmost charakteristiky pro proud v závěrném směru v rozsahu proudů 5–10 mA. Diodu měřte v obvodě se zařazeným ochranným odporem v sérii o velikosti 100–300 Ohmů. Uveďte použité schéma zapojení.
|
34 |
\item Pomocí voltmetru a ampérmetru změřte podrobně V–A charakteristiku Zenerovy diody v závěrném směru, změřte strmost charakteristiky pro proud v závěrném směru v rozsahu proudů 5–10 mA. Diodu měřte v obvodě se zařazeným ochranným odporem v sérii o velikosti 100–300 Ohmů. Uveďte použité schéma zapojení.
|
| 35 |
\item Stejným způsobem změřte podrobně charakteristiku a určete strmost dvou LED diod různé barvy v propustném směru pro rozsah proudů 5–10 mA.
|
35 |
\item Stejným způsobem změřte podrobně charakteristiku a určete strmost dvou LED diod různé barvy v propustném směru pro rozsah proudů 5–10 mA.
|
| 36 |
\end{enumerate}
|
36 |
\end{enumerate}
|
| 37 |
|
37 |
|
| 38 |
\section{Rozbor úlohy}
|
38 |
\section{Rozbor úlohy}
|
| 39 |
Z teorie je zřejmé, že u diod lze očekávat charakteristiky podobné obrázku \ref{diody}.
|
39 |
Z teorie je zřejmé, že u diod lze očekávat charakteristiky podobné obrázku \ref{diody}.
|
| 40 |
|
40 |
|
| 41 |
\begin{figure}
|
41 |
\begin{figure}
|
| 42 |
\label{diody}
|
42 |
\label{diody}
|
| 43 |
\begin{center}
|
43 |
\begin{center}
|
| 44 |
\includegraphics [width=150mm] {diody.png}
|
44 |
\includegraphics [width=150mm] {diody.png}
|
| 45 |
\end{center}
|
45 |
\end{center}
|
| 46 |
\caption{Srovnání charakteristik různých typů diod}
|
46 |
\caption{Srovnání charakteristik různých typů diod}
|
| 47 |
\end{figure}
|
47 |
\end{figure}
|
| 48 |
|
48 |
|
| 49 |
Zatímco u tranzistorů budou proudy kolektorem v závislosti na proudu bází vypadat jako na \ref{tranzistory}. Co se týká ostatních parametrů, tak běžná hodnota proudového zesilovacího činitele (hfe) je i křemíkových tranzistorů v rozsahu 70-200. Zbytkový proud 10uA a průrazné napětí C-E 80V.
|
49 |
Zatímco u tranzistorů budou proudy kolektorem v závislosti na proudu bází vypadat jako na \ref{tranzistory}. Co se týká ostatních parametrů, tak běžná hodnota proudového zesilovacího činitele (hfe) je i křemíkových tranzistorů v rozsahu 70-200. Zbytkový proud 10uA a průrazné napětí C-E 80V.
|
| 50 |
|
50 |
|
| 51 |
\begin{figure}
|
51 |
\begin{figure}
|
| 52 |
\label{tranzistory}
|
52 |
\label{tranzistory}
|
| 53 |
\begin{center}
|
53 |
\begin{center}
|
| 54 |
\includegraphics [width=120mm] {si.png}
|
54 |
\includegraphics [width=120mm] {si.png}
|
| 55 |
\end{center}
|
55 |
\end{center}
|
| 56 |
\caption{Typická výstupní charakteristika bipolárního tranzistoru.}
|
56 |
\caption{Typická výstupní charakteristika bipolárního tranzistoru.}
|
| 57 |
\end{figure}
|
57 |
\end{figure}
|
| 58 |
|
58 |
|
| 59 |
\section{Postup měření}
|
59 |
\section{Postup měření}
|
| 60 |
Měření V/A charakteristiky bylo prováděno shodným postupem, pro zenerovu diodu i červenou a zelenou LED. Pouze s rozdílem, že zenerova dioda byla měřena v závěrném směru. (Proto je v tabulce záporné napětí) U obou byl v sérii zařazen omezovací odpor 220Ohm.
|
60 |
Měření V/A charakteristiky bylo prováděno shodným postupem, pro zenerovu diodu i červenou a zelenou LED. Pouze s rozdílem, že zenerova dioda byla měřena v závěrném směru. (Proto je v tabulce záporné napětí) U obou byl v sérii zařazen omezovací odpor 220Ohm.
|
| 61 |
|
61 |
|
| 62 |
\begin{table}[htbp]
|
62 |
\begin{table}[htbp]
|
| 63 |
\begin{center}
|
63 |
\begin{center}
|
| 64 |
\begin{tabular}{|r|r|}
|
64 |
\begin{tabular}{|r|r|}
|
| 65 |
\hline
|
65 |
\hline
|
| 66 |
\multicolumn{1}{|l|}{napeti[V]} & \multicolumn{1}{l|}{proud[A]} \\ \hline
|
66 |
\multicolumn{1}{|l|}{napeti[V]} & \multicolumn{1}{l|}{proud[mA]} \\ \hline
|
| 67 |
-13,22 & 5 \\ \hline
|
67 |
-13,22 & 5 \\ \hline
|
| 68 |
-13,52 & 6 \\ \hline
|
68 |
-13,52 & 6 \\ \hline
|
| 69 |
-13,79 & 7 \\ \hline
|
69 |
-13,79 & 7 \\ \hline
|
| 70 |
-14,08 & 8 \\ \hline
|
70 |
-14,08 & 8 \\ \hline
|
| 71 |
-14,4 & 9 \\ \hline
|
71 |
-14,4 & 9 \\ \hline
|
| 72 |
-14,65 & 10 \\ \hline
|
72 |
-14,65 & 10 \\ \hline
|
| 73 |
\end{tabular}
|
73 |
\end{tabular}
|
| 74 |
\end{center}
|
74 |
\end{center}
|
| 75 |
\caption{zenerova dioda}
|
75 |
\caption{zenerova dioda}
|
| 76 |
\label{}
|
76 |
\label{}
|
| 77 |
\end{table}
|
77 |
\end{table}
|
| 78 |
|
78 |
|
| 79 |
|
79 |
|
| 80 |
\begin{figure}
|
80 |
\begin{figure}
|
| 81 |
\begin{center}
|
81 |
\begin{center}
|
| 82 |
\includegraphics [width=150mm] {zenerka.png}
|
82 |
\includegraphics [width=150mm] {zenerka.png}
|
| 83 |
\end{center}
|
83 |
\end{center}
|
| 84 |
\caption{Proud zenerovou diodou v závislosti na napětí}
|
84 |
\caption{Proud zenerovou diodou v závislosti na napětí}
|
| 85 |
\end{figure}
|
85 |
\end{figure}
|
| 86 |
|
86 |
|
| 87 |
|
87 |
|
| 88 |
\begin{table}[htbp]
|
88 |
\begin{table}[htbp]
|
| 89 |
\begin{center}
|
89 |
\begin{center}
|
| 90 |
\begin{tabular}{|r|r|r|r|}
|
90 |
\begin{tabular}{|r|r|r|r|}
|
| 91 |
\hline
|
91 |
\hline
|
| 92 |
\multicolumn{2}{|c|}{Červená} & \multicolumn{2}{|c|}{Zelená} \\ \hline
|
92 |
\multicolumn{2}{|c|}{Červená} & \multicolumn{2}{|c|}{Zelená} \\ \hline
|
| 93 |
\multicolumn{1}{|l|}{napeti[V]} & \multicolumn{1}{l|}{Proud [mA]} & \multicolumn{1}{l|}{napeti[V]} & \multicolumn{1}{l|}{Proud [mA]} \\ \hline
|
93 |
\multicolumn{1}{|l|}{napeti[V]} & \multicolumn{1}{l|}{Proud [mA]} & \multicolumn{1}{l|}{napeti[V]} & \multicolumn{1}{l|}{Proud [mA]} \\ \hline
|
| 94 |
1,554 & 5 & 2 & 5 \\ \hline
|
94 |
1,554 & 5 & 2 & 5 \\ \hline
|
| 95 |
1,562 & 6 & 2,08 & 6 \\ \hline
|
95 |
1,562 & 6 & 2,08 & 6 \\ \hline
|
| 96 |
1,568 & 7 & 2,12 & 7 \\ \hline
|
96 |
1,568 & 7 & 2,12 & 7 \\ \hline
|
| 97 |
1,573 & 8 & 2,15 & 8 \\ \hline
|
97 |
1,573 & 8 & 2,15 & 8 \\ \hline
|
| 98 |
1,576 & 9 & 2,18 & 9 \\ \hline
|
98 |
1,576 & 9 & 2,18 & 9 \\ \hline
|
| 99 |
1,58 & 10 & 2,19 & 10 \\ \hline
|
99 |
1,58 & 10 & 2,19 & 10 \\ \hline
|
| 100 |
\end{tabular}
|
100 |
\end{tabular}
|
| 101 |
\end{center}
|
101 |
\end{center}
|
| 102 |
\caption{LED}
|
102 |
\caption{LED}
|
| 103 |
\label{}
|
103 |
\label{}
|
| 104 |
\end{table}
|
104 |
\end{table}
|
| 105 |
|
105 |
|
| 106 |
\begin{figure}
|
106 |
\begin{figure}
|
| 107 |
\begin{center}
|
107 |
\begin{center}
|
| 108 |
\includegraphics [width=150mm] {LED.png}
|
108 |
\includegraphics [width=150mm] {LED.png}
|
| 109 |
\end{center}
|
109 |
\end{center}
|
| 110 |
\caption{Proud LED v závislosti na napětí}
|
110 |
\caption{Proud LED v závislosti na napětí}
|
| 111 |
\end{figure}
|
111 |
\end{figure}
|
| 112 |
|
112 |
|
| 113 |
\section{Závěr}
|
113 |
\section{Závěr}
|
| 114 |
Měřením jsme ověřili, že charakteristiky polovodičových prvků odpovídají předpokládaným hodnotám.
|
114 |
Měřením jsme ověřili, že charakteristiky polovodičových prvků odpovídají předpokládaným hodnotám.
|
| 115 |
|
115 |
|
| 116 |
\begin{thebibliography}{99}
|
116 |
\begin{thebibliography}{99}
|
| 117 |
|
117 |
|
| 118 |
\end{thebibliography}
|
118 |
\end{thebibliography}
|
| 119 |
\end{document}
|
119 |
\end{document}
|