TFOmeran_1415_4AEL_LU04_PritziElias

Name: Elias Pritzi

Datum: 08.11.2014 Klasse: 4AEL

Labor端bung 4

Diodenkennlinie Einer zenerdiode Elias Pritzi

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Name: Elias Pritzi

Datum: 08.11.2014 Klasse: 4AEL

Elektronik LaborĂźbung: 04 Diodenkennlinie einer Zenerdiode Aufgabenstellung: In dieser LaborĂźbung wird das Thema Diode behandelt.

Dabei soll die Kennlinie einer Zenerdiode messtechnisch in Sperrrichtung sowie in Durchlassrichtung ermittelt werden.

Schaltungen & Bauteile:



Durchlassrichtung:

đ?‘ˆđ?‘ž = 3đ?‘‰ đ?‘ƒ1 = 10đ?‘˜ÎŠ đ?‘…1 = đ?‘…2 = 4,5Ί đ??ˇ1 → đ?‘?đ?‘’đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘‘đ?‘–đ?‘œđ?‘‘đ?‘’ đ?‘šđ?‘–đ?‘Ą đ?‘ˆđ?‘?đ?‘‡ = 6,8đ?‘‰

Abbildung 1 - Schaltung zur Aufnahme der Kennlinie in Durchlassrichtung



Sperrrichtung:

đ?‘ˆđ?‘ž = 10đ?‘‰ đ?‘ƒ1 = 10đ?‘˜ÎŠ đ?‘…1 = 100Ί đ??ˇ1 → đ?‘?đ?‘’đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘‘đ?‘–đ?‘œđ?‘‘đ?‘’ đ?‘šđ?‘–đ?‘Ą đ?‘ˆđ?‘?đ?‘‡ = 6,8đ?‘‰

Abbildung 2 - Schaltung zur Aufnahme der Kennlinie in Sperrrichtung

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Name: Elias Pritzi

Datum: 08.11.2014 Klasse: 4AEL

Berechnungen: Als erstes erfolgen dieselben Berechnungen, wie beim vorigen Versuch. Die benĂśtigten Grenzwerte fĂźr die Diode wurden aus dem Datenblatt entnommen:





Durchlassrichtung:  đ?‘ˆđ??š = 1,2đ?‘‰  đ??źđ??š = 200đ?‘šđ??´ Sperrrichtung:  đ?‘ˆđ?‘… = 6,4đ?‘‰ − 7,2đ?‘‰  đ??źđ?‘… = 35đ?‘šđ??´

Durchlassrichtung: Zuerst wird berechnet, ob normale Widerstände oder Leistungswiderstände verwendet werden mĂźssen. Da an der Diode lediglich 1,2V abfallen, wird als Eingangsspannung U0 nur 3V verwendet. Somit fallen an einem Widerstand 0,9V ab. đ?‘ƒ = đ?‘ˆ ∗ đ??ź = 0,18đ?‘Š Normale Schichtwiderstände reichen aus. đ?‘…=

đ?‘ˆ 0,9đ?‘‰ = = 4,5Ί đ??ź 0,2đ??´

Es werden zwei 4,7Ί Leistungswiderstände verwendet, da die Schichtwiderstände nicht so klein verfßgbar sind.

Nun ist das Potentiometer das Element, das die geringste Leistung aushält. Sobald der Knick an der Diode gemessen wurde, muss somit das Potentiometer aus der Schaltung entfernt werden und die Spannung lediglich mit dem Netzteil reguliert werden. Dies ist zwar ungenauer, aber man kann weitere Werte aufnehmen. Dabei ist zu beachten, dass eine Strombegrenzung von 200mA eingestellt werden muss!

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Name: Elias Pritzi

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Messergebnisse:

Durchlassrichtung

U – Spannung an der Diode

U [V] I [mA] R [Ω] 0,00 0,00 ∞ 0,73 0,70 1042,86 0,74 1,00 740,00 0,75 1,50 500,00 0,76 2,20 345,45 0,77 3,20 240,63 0,78 4,60 169,57 0,79 6,80 116,18 0,80 9,60 83,33 0,81 14,00 57,86 0,82 19,00 43,16 0,83 28,00 29,46 0,84 39,00 21,54 0,85 52,00 16,35 0,86 65,00 13,23 0,87 92,40 9,42 0,88 120,00 7,33 0,89 148,00 6,01 0,90 200,00 4,50

I – Strom durch die Diode R – Widerstandswert der Diode

250,00

Diodenkennlinie einer Zenerdiode in Durchlassrichtung

200,00

I [mA]

150,00

100,00

50,00

0,00 0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

U [V] Abbildung 3 - Diodenkennlinie - Durchlassrichtung

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Datum: 08.11.2014 Klasse: 4AEL

Sperrrichtung: Wieder wird die Leistung am Widerstand berechnet. đ?‘ƒ = đ?‘ˆ ∗ đ??ź = 0,05đ?‘Š Widerstandsberechnung: đ?‘ˆ = 80Ί đ??ź FĂźr die Messung wird ein 100Ί Schichtwiderstand verwendet. đ?‘…=

Messergebnisse:

Sperrrichtung

U – Spannung an der Diode

U [V] I [mA] R [â„Ś] 0,00 0,00 ∞ -6,30 0,00 ∞ -6,40 -0,01 640000,00 -6,50 -0,03 216666,67 -6,60 -3,82 1727,75 -6,62 -5,10 1298,04 -6,63 -8,20 808,54 -6,64 -8,75 758,86 -6,65 -12,00 554,25 -6,67 -15,70 424,84 -6,68 -18,60 359,14 -6,70 -21,00 319,05 -6,72 -24,40 275,41 -6,73 -28,30 237,81

I – Strom durch die Diode R – Widerstandswert der Diode

5,00

Diodenkennlinie einer Zenerdiode in Sperrrichtung

0,00 -8,00

-7,00

-6,00

-5,00

-4,00

-3,00

-2,00

-1,00

0,00 -5,00

I [mA]

-10,00

-15,00

-20,00

-25,00

U [V]

-30,00

Abbildung 4 - Diodenkennlinie - Sperrrichtung

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Datum: 08.11.2014 Klasse: 4AEL

Somit sieht die gesamte Diodenkennlinie wie folgt aus:

Diodenkennlinie einer Zenerdiode (6,8V)

250,00

200,00

I [mA]

150,00

100,00

50,00

0,00 -8,00

-7,00

-6,00

-5,00

-4,00

-3,00

-2,00

-1,00

1,00

2,00

-50,00

U [V] Durchlassrichtung

0,00

Sperrrichtung

Abbildung 5 - gesamte Diodenkennlinie

Man kann hierbei deutlich erkennen, dass bei 6,8V in Sperrrichtung und 0,8V in Durchlassrichtung die Schleusenspannung erreicht ist und der Strom stark ansteigt.

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