VEŽBA 4 DIODA. 1. Obrazovanje PN spoja

Σχετικά έγγραφα
nvt 1) ukoliko su poznate struje dioda. Struja diode D 1 je I 1 = I I 2 = 8mA. Sada je = 1,2mA.

STATIČKE KARAKTERISTIKE DIODA I TRANZISTORA

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

OSNOVI ELEKTRONIKE VEŽBA BROJ 2 DIODA I TRANZISTOR

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

svojstva silicijuma Predavanja 2016.

OSNOVI ELEKTRONIKE VEŽBA BROJ 1 OSNOVNA KOLA SA DIODAMA

Diode. Z. Prijić predavanja Univerzitet u Nišu, Elektronski fakultet Katedra za mikroelektroniku. Elektronske komponente. Diode.

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

OSNOVI ELEKTRONIKE. Vežbe (2 časa nedeljno): mr Goran Savić

konst. Električni otpor

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

RAČUNSKE VEŽBE IZ PREDMETA POLUPROVODNIČKE KOMPONENTE (IV semestar modul EKM) IV deo. Miloš Marjanović

Elementi spektralne teorije matrica

BIPOLARNI TRANZISTOR Auditorne vježbe

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

Otpornost R u kolu naizmjenične struje

Obrada signala

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

numeričkih deskriptivnih mera.

Zadatak 1. U kojim od spojeva ispod je iznos pada napona na otporniku R=100 Ω približno 0V?

Osnove mikroelektronike

SEKUNDARNE VEZE međumolekulske veze

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

Operacije s matricama

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

Električne struje. Električne struje. Električne struje. Električne struje

Cauchyjev teorem. Postoji više dokaza ovog teorema, a najjednostvniji je uz pomoć Greenove formule: dxdy. int C i Cauchy Riemannovih uvjeta.

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

VJEŽBE 3 BIPOLARNI TRANZISTORI. Slika 1. Postoje npn i pnp bipolarni tranziostori i njihovi simboli su dati na slici 2 i to npn lijevo i pnp desno.

Osnove elektrotehnike I popravni parcijalni ispit VARIJANTA A

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

18. listopada listopada / 13

Kaskadna kompenzacija SAU

FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI

Uvod u elektroniku i njena uloga u ljudskoj djelatnosti. Uvod u elektroniku i njena uloga u ljudskoj djelatnosti.

OM2 V3 Ime i prezime: Index br: I SAVIJANJE SILAMA TANKOZIDNIH ŠTAPOVA

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

KVADRATNA FUNKCIJA. Kvadratna funkcija je oblika: Kriva u ravni koja predstavlja grafik funkcije y = ax + bx + c. je parabola.

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

KVADRATNA FUNKCIJA. Kvadratna funkcija je oblika: Kriva u ravni koja predstavlja grafik funkcije y = ax + bx + c. je parabola.

Dvanaesti praktikum iz Analize 1

Slika Prekidački režim rada diode: a) električno kolo, b) uspostavljanje i opadanje ulaznog signala, c) vremenski dijagrami d) konkretno kolo

Računarska grafika. Rasterizacija linije

(/(.7521,.$ 6. PN SPOJ

KOMUTATIVNI I ASOCIJATIVNI GRUPOIDI. NEUTRALNI ELEMENT GRUPOIDA.

HEMIJSKA VEZA TEORIJA VALENTNE VEZE

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

Reverzibilni procesi

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

ELEKTROTEHNIČKI MATERIJALI I KOMPONENTE

9.11.Spojni tranzistor sa efektom polja (JFET)

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

( ) π. I slučaj-štap sa zglobovima na krajevima F. Opšte rešenje diferencijalne jednačine (1): min

9.1. Karakteristike MOS kondenzatora

Elektronički Elementi i Sklopovi

Doc. dr Milena Đukanović

Elektrostatika. Dr Željka Tomić

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

Bipolarni tranzistor

svojstva silicijuma Poluprovodnička Z. Prijić predavanja Univerzitet u Nišu, Elektronski fakultet Katedra za mikroelektroniku

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

Prvi kolokvijum. y 4 dy = 0. Drugi kolokvijum. Treći kolokvijum

Antene. Srednja snaga EM zračenja se dobija na osnovu intenziteta fluksa Pointingovog vektora kroz sferu. Gustina snage EM zračenja:

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

6. ELEKTRONIKA Energetski nivoi elektrona

IZVODI ZADACI (I deo)

NOMENKLATURA ORGANSKIH SPOJEVA. Imenovanje aromatskih ugljikovodika

Računarska grafika. Rasterizacija linije

Teorijske osnove informatike 1

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

Unipolarni tranzistori - MOSFET

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

5 Ispitivanje funkcija

3. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer ALKENI. Aciklični nezasićeni ugljovodonici koji imaju jednu dvostruku vezu.

Električna struja Generatori električne struje elektrohemijske akumulatori galvanski elementi dinamomašine termoelemente fotoelemente

Električne struje. EE15 8a Elektricne struje kratko.pdf

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

Elementi energetske elektronike

Snimanje karakteristika dioda

RAČUNSKE VEŽBE IZ PREDMETA POLUPROVODNIČKE KOMPONENTE (IV semestar modul EKM) II deo. Miloš Marjanović

ELEKTRODINAMIKA ELEMENTI STRUJNOG KRUGA IZVOR ELEKTRIČNE ENERGIJE

11. OPTOELEKTRONSKE KOMPONENTE

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

Ovo nam govori da funkcija nije ni parna ni neparna, odnosno da nije simetrična ni u odnosu na y osu ni u odnosu na

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

1.5 TRANZISTOR SA EFEKTOM POLJA SA IZOLOVANIM GEJTOM - IGFET

DIMENZIONISANJE PRAVOUGAONIH POPREČNIH PRESEKA NAPREGNUTIH NA PRAVO SLOŽENO SAVIJANJE

LABORATORIJSKI PRAKTIKUM- ELEKTRONSKE KOMPONENTE. Laboratorijske vežbe

Elektrotehnički fakultet univerziteta u Beogradu 17.maj Odsek za Softversko inžinjerstvo

, Zagreb. Prvi kolokvij iz Analognih sklopova i Elektroničkih sklopova

Konstruisanje. Dobro došli na... SREDNJA MAŠINSKA ŠKOLA NOVI SAD DEPARTMAN ZA PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJE

Transcript:

VEŽBA 4 DIODA 1. Obrazovanje PN spoja Poluprovodnik može da bude tako obrađen da mu jedan deo bude P-tipa, o drugi N-tipa. Ovako se dobije PN spoj. U oblasti P-tipa šupljine čine pokretni oblik elektriciteta. U N-oblasti elektroni čine pokretni deo elektriciteta. Slika 1

Koncentracija šupljina u P oblasti je znatno veća nego u N oblasti, pa se one difuzno kreću iz P u N oblast. Posle ulaska u N oblast one se rekombinuju sa slobodnim elektronima, pa se od njih dobiju neutralni atomi. Zbog toga u neposrednoj blizini P oblasti, u N oblasti, nema slobodnih elektrona pa se tu nalaze nekompenzovani nepokretni pozitivni joni. Slično se dešava i sa elektronima. Elektroni su slobodni i pokretni nosioci u N oblasti. I oni se difuzno kreću prema P oblasti gde se rekombinuju sa šupljinama, pa se i ovde dobiju neutralni atomi. U neposrednoj blizinu N oblasti, u P oblasti, nema slobodnih šupljina, pa se tu nalaze nekompenzovani nepokretni negativni joni. Nekompenzovani joni (i pozitivni i negativni) nazivaju se prostorno naelektrisanje. Ovo naelektrisanje se nalazi u neposrednoj blizini dodira P i N oblasti. Raspodela elektriciteta koji potiče od prostornog naelektrisanja, prikazan je na prvom grafiku. Vidi se da je leva strana dodira P i N oblasti zbog viška negativnog elektriciteta na negativnom potencijalu, a desna, zbog viška pozitivnog elektriciteta, na pozitivnom potencijalu. To vidimo na trećem grafiku. Električno polje je uvek usmereno od pozitivnog potencijala ka negativnom (od N ka P oblasti). Zbog toga što je usmereno suprotno od pozitivnog smera x-ose, polje je negativno. Najjače je na mestu spoja, jer je na tom mestu najveća promena potencijala. Električno polje je prikazano na drugom grafiku.

2. Direktno i inverzno polarisani PN spoj Kod direktne polarizacije koristi se spoljni izvor, čiji je pozitivni pol priključen na P, a negativan na N oblast. Slika 2 direktno polarisani PN spoj Kod inverzne polarizacije koristi se spoljni izvor čiji je pozitivan pol spojen sa N, a negativan sa P oblasti. Slika 3 inverzno polarisani PN spoj 3. Proboj PN spoja PN spoj može biti probijen pri direktnoj i inverznoj polarizaciji. TOPLOTNI PROBOJ Neka je na PN spoj priključen inverzni napon, koji je suviše visok. Zbog visokog inverznog napona teče inverzna struja kroz PN spoj. Ona izaziva dodatno zagrevanje PN spoja jer je napon na njemu visok. Zbog dodatnog zagrevanja povećava se broj parova elektronšupljina, odnosno povećava se inverzna struja.

Ove pojave se međusobno potpomažu, pa stalno raste temperatura PN spoja. Kada temperatura pređe dozvoljenu granicu, dolazi do razaranja PN spoja. Ovakav toplotni proboj se javlja kod germanijumskih dioda. LAVINSKI PROBOJ Nastaje kod inverzne polarizacije PN spoja. Na sobnoj temperaturi u poluprovodniku postoje slobodnim elektroni. Kod povišenog inverznog napona ovi slobodni elektroni se ubrzavaju u smeru suprotnom od smera električnog polja. Ubrzani elektroni udaraju u atome i predaju im energiju. Primljena energija u atomu izaziva oslobađanje više novih elektrona, koji se takođe kreću pod dejstvom istog električnog polja. Oslobođeni elektroni se ubrzavaju i sudaraju sa novim atomima i proizvode još više slobodnih elektrona. Vidimo da broj slobodnih elektrona stalno raste što podseća na lavinu. Ova lavina izaziva povećanje struje, što može da izazove razaranje PN spoja. CENEROV PROBOJ Ovaj proboj se dešava kod poluprovodnika sa velikom koncentracijom primesa. Zbog velike koncentracije primesa kristalna struktura nije ravnomerna, pa električno polje lako izvlači elektrone iz atoma. Povišavanjem inverznog napona PN spoja iznad određene granice inverzna struja naglo raste. Mehanizam proboja je relativno lako objasniti. Suviše visoki inverzno priključeni napon stvara unutar poluprovodnika jako električno polje, koje nasilno izvlači elektrone iz atoma i potiskuje ih u smeru suprotnom od smera polja. Ovi usmereni elektroni čine struju proboja. Ako poluprovodnik ima više primesa postoji više mogućnosti izvlačenja elektrona iz atoma i probojni napon je niži. Cenerov proboj se javlja do oko 5V. Od 5V do 8V proboj je kombinacija Cenerovog i lavinskog, a iznad 8V je lavinski proboj. Inverzni probojni napon se smanjuje sa povišenjem temperature do oko 5,5V. Na oko 5,5V probojni napon ne zavisi od promene temperature, a iznad ove granice raste sa porastom temperature.

4. Diode, snimanje karakteristika i proizvodnja Dioda je elektronska komponenta koja dozvoljava protok električne struje u jednom smeru bez otpora (ili uz veoma mali otpor) dok u suprotnom smeru predstavlja beskonačan (ili bar veoma veliki) otpor. Zato se za diodu kaže da postoji provodni i neprovodni smer. Može se smatrati da za proticanje struje u provodnom smeru dioda ima otpornost koliko i žica provodnika (nula), a za neprovodni smer se može posmatrati kao prekid provodnika (beskonačno). Poluprovodnički PN spoj sa metalnim priključcima predstavlja poluprovodnički element diodu. Priključak P oblasti se naziva anoda I obeležava se sa A, a priključak N oblasti se naziva katoda I obeležava se sa K. Na simbolu diode se odmah vidi u kojem smeru teče struja od anode ka katodi. Slika 4 simbol diode Snimanje karakteristika diode u direktnom smeru se obavlja pomoću kola na slici 5. Slika 5 šema za snimanje karakteristike diode u direktnom smeru

E je izvor jednosmernog napona (10V, a može biti i niži). Otpornik R štiti elemente kola od pregorevanja (1000 Ohm). Struja kroz diodu se meri miliampermetrom, a napon isključivo digitalnim voltmetrom. Menjanje napona se vrši pomoću potenciometra P. Slika 6 snimanje karakteristike diode u inverznom smeru Snimanje karakteristika u inverznom smeru se ne izvodi za silicijumske diode, jer je struja veoma mala. Kod germanijumskih dioda inverzna struja može biti znatna, do 1000 puta veća nego kod silicijumskih. Prag provođenja kod silicijumskih dioda je oko 0,6V, a kod germanijumskih oko 0,2V.

Slika 7 karakteristika diode

5. a Sastaviti šemu prema sledećoj slici. Pratiti na dvokanalnom osciloskopu signale sa generatora signala i na diodi. Ucrtati signale u oscilogram. Odrediti minimalnu vrednost napona sa generatora signala za koju dioda počinje da provodi. 100Ω

5.b Sastaviti šemu prema sledećoj slici. Pratiti na dvokanalnom osciloskopu signale sa generatora signala i između tačaka A i B. Ucrtati signale u oscilogram. Odrediti minimalnu vrednost napona sa generatora signala za koju Grecov spoj počinje da provodi. A B 100Ω