vvvvvvvvv

Zadání, schéma, měřící přístroje, rozbor úlohy, postup měření, zpracování měření, hodnocení výsledků Zadání:

1. Změřte hodnoty pro VA charakteristiku Zenerovy diody. 2. Spočítejte stejnosměrný odpor v zadaných pracovních bodech. 3. Spočítejte dynamický odpor v zadaných pracovních bodech. 4. Pracovní body i grafickou podobu jim odpovídajících statických a dynamických odporů zakreslete

do VA charakteristiky. Schémata zapojení: Propustný směr:

SZmA

V

R

Závěrný směr:

SZmA

V

R

Střední průmyslová škola elektrotechnická v Brně, Kounicova 16

Jméno a příjmení: Petr XXX Třída: S4P Skupina: 1

LABORATORNÍ CVIČENÍ Z ELEKTROTECHNICKÝCH MĚŘENÍ

Název úlohy: Měření voltampérových charakteristik Zenerových diod Č. úl.: 12

Zkoušené předměty:

Datum měření: 22.2 2006

Datum odevzdání: 1.3 2006

Počet stran:

Počet grafických příloh:

Klasifikace: Podpis žáka:

Rozbor: Měření voltampérových charakteristik provádíme standardním způsobem: Součástku zapojíme

podle schématu pro měření odporu Ohmovou metodou (podle předpokládané charakteristiky rozhodneme, zda použijeme schéma pro měření malých či velkých odporů). Proud tekoucí součástkou nastavujeme po určitých krocích a odečítáme napětí na součástce. Body charakteristiky zanášíme do grafu, ze kterého potom určíme i statický a dynamický odpor (pracovní body určíme čtyři tak, aby dostatečně reprezentovaly chování součástky v daném intervalu).

Zenerova dioda má voltampérovou charakteristiku prakticky stejnou jako diody standardní. Klíčový rozdíl spočívá v průrazu P-N přechodu při dostatečném napětí v závěrném směru. Na rozdíl od obyčejných diod, u kterých je tento proces nevratný a destruktivní, u Zenerovy diody se jedná o cílený děj a při opětovném poklesu napětí pod kritickou hodnotu přejde tato dioda do původního stavu.

Schématická značka Zenerovy Diody:

Předpokládaná VA charakteristika Zenerovy Diody

Postup: Na stabilizovaném zdroji nastavíme takové napětí, abychom obsáhli celý interval

nastavovaných proudů pro měření. Toto napětí dále neměníme: proud tekoucí diodou regulujeme proměnným odporem, který slouží zároveň jako ochrana před spálením diody při náhlém poklesu odporu diody (otevření, průraz). Z naměřených hodnot sestavíme graf a vymezíme na něm čtyři pracovní body. Přímka procházející pracovním bodem a počátkem je charakteristikou statického odporu v daném pracovním bodě, tečna ke křivce grafu v pracovním bodě je charakteristikou odporu dynamického v daném bodě.

Pro výpočet statického odporu stačí zvolit libovolné dva body na charakteristice statického odporu (například pracovní bod a počátek) a podělit hodnotu napětí a proudu, které jsou určeny intervalem mezi těmito body na příslušné ose.

Velikost dynamického odporu se určuje z charakteristiky dynamického odporu stejným principem jen s tím rozdílem, že není zaručeno, že přímka představující jeho charakteristiku nemusí procházet počátkem. Zvolíme proto dva libovolné body na této přímce. Pro přesnost odečítání je vhodné, aby od sebe ležely co nejdále – v dostatečné vzdálenosti nám přesnost určení velikosti omezují jen přesnost grafických operací a přesnost měření.

Zpracovaní měření: Tabulky naměřených hodnot:

Dioda 1NZ70 Propustný směr Závěrný směr

I Uvýst Uvst I Uvýst Uvst [mA] [V] [V] [mA] [V] [V]

10 0,707 3,1 10 7,75 8 20 0,736 3,1 20 5,89 8 30 0,760 3,1 30 5,96 8 40 0,781 3,1 40 6,02 8 50 0,800 3,1 50 6,08 8 60 0,818 3,1 60 6,15 8 70 0,835 3,1 70 6,08 8 80 0,851 3,1 80 6,13 8 90 0,865 3,1 90 6,21 8

100 0,878 3,1 100 6,29 8

Dioda KZ723

Propustný směr Závěrný směr I Uvýst Uvst I Uvýst Uvst

[mA] [V] [V] [mA] [V] [V] 10 0,724 3,5 10 10,83 13,5 20 0,745 3,5 20 10,97 13,5 30 0,757 3,5 30 11,09 13,5 40 0,765 3,5 40 11,24 13,5 50 0,773 3,5 50 11,41 13,5 60 0,779 3,5 60 11,57 13,5 70 0,784 3,5 70 11,73 13,5 80 0,789 3,5 80 11,90 13,5 90 0,792 3,5 90 12,15 13,5

100 0,795 3,5 100 12,33 13,5

Dioda 2NZ70

propust zaver I Uvýst Uvst I Uvýst Uvst

[mA] [V] [V] [mA] [V] [V] 10 0,662 3,5 10 6,94 9,3 20 0,681 3,5 20 6,68 9,3 30 0,693 3,5 30 6,71 9,3 40 0,702 3,5 40 6,79 9,3 50 0,708 3,5 50 6,86 9,3 60 0,714 3,5 60 6,94 9,3 70 0,719 3,5 70 6,98 9,3 80 0,723 3,5 80 7,06 9,3 90 0,727 3,5 90 7,12 9,3

100 0,730 3,5 100 7,21 9,3

Dyn

amic

ký o

dpor

Sta

tický

odp

or

Sta

tický

odp

or

Dyn

amic

ký o

dpor

Sta

tický

odp

or Dyn

amic

ký o

dpor

Odečtené hodnoty z grafů: 1ZN 70

Ω==

Ω=−−=

Ω=−−

−=

Ω=−−+−=

1335

67,0

57010

7,5

3,1310050

2

305050

47

6

5

6

5

mA

VR

mA

VR

mAmA

VR

mAmA

VVR

StatickýD

StatickýD

DynamickyD

DynamickyD

KZ 723

Ω==

Ω=−−=

Ω=+−+−=

Ω=−−+−=

1176

7,0

82,13448

75,10

45,4556100

24

23,528450

613

2

1

2

1

mA

VR

mAR

mAmA

VVR

mAmA

VVR

StatickýD

StatickýD

DynamickyD

DynamickyD

2NZ 70

Ω==

Ω=−−=

Ω=−−−−=

Ω=−−+−=

1258

1

5,11266

75,6

15100100

21

3310050

38

4

3

4

3

mA

VR

mAR

mAmA

VVR

mAmA

VVR

StatickýD

StatickýD

DynamickyD

DynamickyD

Závěr: Měřením jsme ověřili chování zenerových diod v závěrném směru. V grafech diod číslo 1 a 3 jsme nezahrnuli do výsledků dva body. Považujeme tyto body za hrubou odchylku z měření, ale pro tento závěr by bylo třeba podrobněji požadovaný interval hodnot proměřit. Při tomto zanedbání jsme vycházeli s předpokládaného chovaní zenerovy diody. Také je patrno v charakteristice diody č. 1, že hodnoty pro poslední 4 nejnižší proudy ujely od předchozích 4 (závěrný směr) zjevně došlo k systematické chybě při měření či k přepnutí rozsahu měřícího přístroje. Jinak VA charakteristiky zenerových diod vyšli dle očekávání.

POUŽITÉ M ĚŘÍCÍ PŘÍSTROJE A POMŮCKY

Označení Přístroj

Pomůcka Výrobce

Typ přístroje Rozsah Evidenční číslo Poznámka

V MULTIMETR BEHA VIZ. MANUÁL 06403938 -

mA MILIAMPÉR-METR

METRA 0,6-600mA 560-23-321 -

SZ STAB. ZDROJ JZD MÍR

BŘEZŮVKY 30V/3A 2032 -

R1 REOSTAT METRA 1A

250Ω 512-23-321 -

R2 REOSTAT METRA 2,5A 44Ω

542-22-225 -

- - - - - -