Always leading the pack SEMICONDUCTOR FUNDAMENTAL DL 3155M11R Laborator TIME
( Pagina alba
DL 3155M11R: SEMICONDUCTOR FUNDAMENTAL Acest program software de formare trateaza dispozitivele electronice: Capitole: Polarizarea directa si inversa a unei diode Comportamentul unei diode intr-un circuit electric Comportamentul unei diode intr-un circuit electric Comportamentul unei diode intr-un circuit electric Comportamentul unei diode intr-un circuit electric Dioda Zener Comportamentul unei diode Zener intr-un circuit electric Dioda Led (dioda care emite lumina) Redresori
( Pagina alba
Capitolul N.1: Polarizarea directa si inversa a unei diode Obiective: Determinarea caracteristicilor voltmetrice unei diode reale. Cunoasterea caderii tensiunii direct pe o dioda polarizata din silicon. Instrumente de Lucru: 2 multimetre digitale. Set de cabluri.
( Pagina alba
Diagrama Electrica Polarizarea directa si inversa a unei diode Fig. 1.1 Lista Componentelor R1 = 330 W - 1/2 W - 5% R2 = 1 kw - 1/2 W - 5% V1 = dioda din silicon 1N4007 +V = 0/+15 V -V = 0/-15 V Date de Calcul Rezistenta diodei V 1
Diagrama Topografica Fig. 1.2 Fig. 1.3 Rezultate Obtinute (Tabel 2.2) U V1 [V] 0.1 0.2 0.3 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 I V1 [ma] R V1 [W] Tab. 1.2
Fig. 1.4 U V1 [V] -2-4 -6-8 -10-12 -14 I V1 [Am] R V1 [W] Tab. 1.3 Fig. 1.5
EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI introduceti Modulul 11 in consola si setati intrerupatorul principal pe functia ON (DESCHIS); introduceti borna pozitiva a miliampermetrului digital, conectata la curent continuu, in jack-ul 1 si pe cealalta in jack-ul 2 (Fig.1.1); introduceti borna pozitiva a miliampermetrului digital, conectata la curent continuu, in jack-ul 2 si in jack-ul de masa (Fig.1.1); reglati tensiunea +V pentru toate valorile prezentate in tabelul 1.1 si notati, pentru fiecare in parte, valoarea corespunzatoare curentului; setati la 0V tensiunea +V inca o data; calculati valoarea lui RV1 si scrieti-o in Tabelul 1.1; desenati curba caracteristica diodei polarizate direct in Fig.1.3; mutati borna pozitiva a miliampermetrului digital catre jack-ul 3 pentru a modifica unitatea de masura a intervalului de variatie in microamperi (Fig.1.2); reglati tensiunea -V pentru toate valorile prezentate in Tabelul 1.2 and to note, si notati, pentru fiecare in parte, valoarea corespunzatoare curentului; setati la 0V tensiunea -V inca o data; desenati curba caracteristica diodei polarizate invers in Fig. 1.4; INTREBARI ABariera de potential a diodei polarizate direct este aproximativ de: 1 + 0.3 V 2 + 0.6 V 3 + 0.9 V 4 + 0.9 V B Dioda polarizata invers are urmatorul comportament: 1 este intotdeauna un bun conducator de electricitate 2 nu transmite niciodata electricitatea 3 transmite electricitatea daca tensiunea de Avarie este depasita CRezistenta R1 serveste: limitarii curentului in circuit astfel incat acesta sa nu depaseasca valoarea maxima pe care o 1 poate suporta dioda 2 pastrarii unei valori constante a curentului in circuit 3 caderii tensiunii la capetele diodei D Pentru care dintre caracteristicile studiate experimental dioda polarizata direct se comporta asemenator utilizarii ei intr-un circuit deschis? 1 pentru valori ale tensiunii mai mici decat bariera de potential 2 pentru valori ale tensiunii mai mari decat bariera de potential
E In cazul diodei polarizate direct in zona unde tensiunea este mai mare decat bariera de potential 1 curba este orizontala 2 rezistenta directa a diodei aproximeaza un circuit deschis 3 tensiunea diodei creste rapid 4 tensiunea diodei descreste rapid LOCALIZAREA DEFECTELOR SI DEPANAREA Apasati butonul INSERT (INTRODUCETI) pentru a introduce defectiunea in circuit. Repetati operatiunile din sectiunea EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI (sageata rosie) pentru a localiza defectiunea introdusa in circuit. Care este defectiunea? F 1 V1 scurt-circuitat 2 V2 intrerupt 3 R2 scurt-circuitat 4 V1 defect Inlaturati toate conexiunile;
( Pagina alba
Capitolul N.2: Comportamentul unei diode intr-un circuit electric Obiective: Determinarea tensiunii la capetele diodei Instrumente de Lucru: Multimetru digital
( Pagina alba
Diagrama Electrica Comportamentul unei diode intr-un circuit electric Fig. 2.1 Lista Componentelor R1 = R2 = 4.7 kw - 1/4 W - 5% V1 = dioda din silicon 1N40007 U e1 = - 15 V U e2 = 5 V Diagrama Topografica Fig. 2.2 Rezultate Obtinute (Tabel 2.2) valoarea calculata [V] valoarea masurata [V] Tab. 2.2
EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI determinati daca dioda din Fig.2.1 este polarizata direct sau invers; determinati tensiunea UV1 la capetele diodei; masurati tensiunea la capetele diodei utilizand un voltmetru digital conectat la curent continuu (Fig.2.1) si verificati daca valoarea calculata corespunde valorii masurate; scrieti rezultatele in tabelul 2.1; INTREBARI A B C Care este valoarea tensiunii in punctul 1? 1 + 0.6 V 2-10 V 3-0.6 V 4 0 V Aceasta dioda este polarizata 10 V... <...0 V 1 Direct 2 Invers Dioda V1 este polarizata: 1 Direct 2 Invers D Daca valoarea lui R 1 era de 10 W care ar fi fost tensiunea in punctul 1? 1 + 5 V 2-10 V 3-6 V 4-0.6 V LOCALIZAREA DEFECTELOR SI DEPANAREA Apasati butonul INSERT (INTRODUCETI) pentru a introduce defectiunea in circuit. Repetati operatiunile din sectiunea EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI pentru a localiza defectiunea introdusa in circuit. Care este defectiunea? E 1 V1 scurt-circuitat 2 R1 intrerupt 3 R2 scurt-circuitat 4 R2 intrerupt Inlaturati toate conexiunile;
Capitolul N.3: Comportamentul unei diode intr-un circuit electric Obiective: Determinarea valorilor tensiunii minime si a celei maxime in punctul 1 al circuitului supus testarii Instrumente de Lucru: Multimetru digital
( Pagina alba
Comportamentul unei diode intr-un circuit electric Diagrama Electrica Fig. 3.1 Lista Componentelor R1 = 5 kw - Trimer pentru reglare manuala R1 = 2.7 kw - 1/4 W - 5% V1 = dioda din silicon 1N4007 U e1 = -15 V U e2 = +15 V U e3 = +5 V Diagrama Topografica Fig. 3.2 Rezultate Obtinute Valoarea calculata [V] Valoarea masurata [V] U 1min U 1max U 1min U 1max Tab. 3.2
EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI determinati daca dioda din Fig.3.1 este polarizata direct sau invers atunci cand potentiometrul R1 este rasucit complet in sensul invers al acelor de ceasornic sau in sensul acelor de ceasornic; determinati tensiunea U1 min si U1 max in punctul 1 al circuitului; masurati tensiunea minima si maxima in punctul 1 utilizand un voltmetru digital, conectat la curent continuu (Fig.3.1), si verificati daca valoarea calculata corespunde valorii masurate; scrieti rezultatele in tabelul 3.1; INTREBARI A B C Care este valoarea tensiunii minime in punctul 1? 1 + 10 V 2 + 15 V 3-15 V 4 0 V Valoarea tensiunii maxime este 1 + 15 V 2 + 5 V 3 + 5.6 V 4-5.6 V Aceasta dioda este polarizata 4 V... >...-8 V 1 Direct 2 Invers LOCALIZAREA DEFECTELOR SI DEPANAREA Apasati butonul INSERT (INTRODUCETI) pentru a introduce defectiunea in circuit. Repetati operatiunile din sectiunea EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI pentru a localiza defectiunea introdusa in circuit. Care este defectiunea? D 1 V1 polarizat invers 2 R2 scurt-circuitat 3 V1 intrerupt 4 V1 scurt-circuitat Inlaturati toate conexiunile.
Capitolul N.4: Comportamentul unei diode intr-un circuit electric Obiective: Determinarea valorii tensiunii in punctele 1 si 2 ale circuitului supus testarii Instrumente de Lucru: Multimetru digital
( Pagina alba
Comportamentul unei diode intr-un circuit electric Diagrama Electrica Fig. 4.1 Lista Componentelor R1 = 2.2 kw - 1/4 W - 5% V1 = V2 = dioda din silicon 1N4007 U e1 = - 15 V Diagrama Topografica Fig. 4.2 Rezultate Obtinute Calculated value [V] Valoarea masurata [V] U 1 U 2 U 1 U 2 Tab. 4.2
EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI determinati daca diodele din Fig.4.1 sunt polarizate direct sau invers; determinati tensiunea in punctele 1 si 2 ale circuitului; masurati tensiunile in punctele 1 si 2 utilizand un voltmetru digital, conectat la curent continuu (Fig.4.1) si verificati daca valoarea calculata corespunde valorii masurate; scrieti rezultatele in tabelul 4.1; INTREBARI A B C Tensiunea U1 este egala cu: 1-15 V 2-1.2 V 3 + 1.2 V 4-0.6 V 5 0 V Tensiunea U2 este egala cu: 1 0.6 V 2 0 V 3 + 0.6 V 4-1.2 V 5-10 V Aceasta dioda este polarizata +10 V... >...+15 V 1 Direct 2 Invers LOCALIZAREA DEFECTELOR SI DEPANAREA Apasati butonul INSERT (INTRODUCETI) pentru a introduce defectiunea in circuit. Repetati operatiunile din sectiunea EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI pentru a localiza defectiunea introdusa in circuit. D Care este defectiunea? 1 V1 intrerupt 2 V2 intrerupt 3 R1 scurt-circuitat 4 V1 scurt-circuitat 5 V2 defect (in pierdere) Inlaturati toate conexiunile.
Capitolul N.5: Comportamentul unei diode intr-un circuit electric Obiective: Intelegerea modului de operare al unei diode de fixare Instrumente de Lucru: Multimetru digital
( Pagina alba
Comportamentul unei diode intr-un circuit electric Diagrama Electrica Fig. 5.1 Lista Componentelor R1= R2 = 4.7 k -1/4 W - 1% V1 = dioda din silicon 1N4007 S1 = Intrerupator S2 = Comutator U e1 = +15 V U e2 = -15 V U e3 = +5 V Diagrama Topografica Fig. 5.2
Rezultate Obtinute U 2 [V] S2 (OFF) S1 (ON) Tab. 5.2 EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI setati in pozitia OFF (INCHIS) intrerupatoarele S1 si S2; introduceti borna pozitiva a voltmetrului digital, conectata la curent continuu, in jack-ul 1 si in jack-ul de masa (Fig.5.1) masurati tensiunea in punctul 1 si verificati daca valoarea acesteia corespunde lui 0V; deplasati borna pozitiva a voltmetrului digital in jack-ul 2 (Fig.5.2); inchideti intrerupatorul S1 (ON); masurati tensiunea in punctul 2 si notati valoarea in tabelul 5.1; setati " comutatorul logic " S2 la valoarea de +5V; masurati tensiunea in punctul 2 si notati valoarea in tabelul 5.1; INTREBARI A Cu S1 deschis care este tensiunea in punctul 1? 1 +15 V 2-15 V 3 0 V 4 +5 V 5 +0.6 V B Cu S1 inchis si S2 in pozitia 0V, care este tensiunea prezenta in punctul 1? 1 0 V 2 +0.6 V 3-0.6 V 4 +10 V C Cu S1 inchis si S2 in pozitia +5V, care este tensiunea prezenta in punctul 1? 1 0.6 V 2-0.6 V 3 0 V 4 +5 V
LOCALIZAREA DEFECTELOR SI DEPANAREA Apasati butonul INSERT (INTRODUCETI) pentru a introduce defectiunea in circuit. Repetati operatiunile din sectiunea EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI pentru a localiza defectiunea introdusa in circuit. Care este defectiunea? D 1 S1 scurt-circuitat 2 V1 scurt-circuitat 3 V1 intrerupt 4 R1 intrerupt 5 S2 scurt-circuitat Inlaturati toate conexiunile.
( Pagina alba
Capitolul N.6: Dioda Zener Obiective: Determinarea caracteristicilor unei diode Zener Utilizarea diodei Zener ca stabilizator de tensiune Instrumente de Lucru: 2 multimetre digitale Set de cabluri
( Pagina alba
Dioda Zener Diagrama Electrica Fig. 6.1 Lista Componentelor R1 = R2 = 220W - 1/2 W - 5% R3 = 1 kw - Trimer pentru reglare manuala V1 = Zener 6.2 V - 1W +V = 0 / +15 V Date de Calcul Curentul lui Zener V1 Ajustare % Diagrama Topografica Fig. 6.2
Fig. 6.3 Rezultate Obtinute + V [V] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 U V1 [V] I V1 [ma] Tab. 6.2 Fig. 6.4
+ V [V] 5 6 7 8 10 11 12 U V1 [V] R2 + R3 = 1kW U V1 [V] R2 + R3 = 220W Reglare % Tab. 6.3 Fig. 6.5 Fig. 6.6
EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI introduceti borna pozitiva a miliampermetrului digital, conectata la curent continuu, in jack-ul 1 si pe cealalta in jack-ul 2 (Fig.6.2); introduceti borna pozitiva a miliampermetrului digital, conectata la curent continuu, in jack-ul +V si pe cealalta in jack-ul de masa (Fig.6.2); reglati tensiunea +V la prima valoare scrisa in tabelulul 6.2; inlaturati borna pozitiva a voltmetrului din jack-ul +V catre jack-ul 2; cititi valorile curentului si ale tensiunii masurate si notate in tabelulul 6.2; repetati procedura folosita la cele 4 puncte anterioare pentru toate valorile tensiunii +V notate in tabelul 6.2; verificati ca valorile curentului notate in tabelul 6.1 sa corespunda valorilor calculate cu urmatoarea formula: IV 1 = [(+V) - UV 1 ] / R 1 setati la 0V tensiunea +V din nou; desenati caracteristicile curbei diodei lui Zener in Fig.6.4; inlaturati borna pozitiva a multimetrului, utilizat ca voltmetru, introduceti-o in jack-ul 3 si setati-l ca Ohmmetru (Fig.6.3); reglati R3 pana cand se poate citi pe Ohmmetru 1K Ohm; setati din nou multimetrul ca voltmetru si introduceti borna pozitiva in jack-ul +V; reglati tensiunea +V la prima valoare notata in tabelul 6.3; inlaturati borna pozitiva a voltmetrului din jack-ul +V introducand-o in jack-ul 2 (Fig.6.3); cititi valoarea masurata a tensiunii si scrieti-o in tabelul 6.3; repatiti procedura folosita la cele 4 puncte anterioare pentru toate valorile tensiunii +V notate in tabelul 6.3; setati la 0V tensiunea +V din nou; rasuciti complet potentiometrul R3 in sensul invers al acelor de ceasornic astfel incat sa selectati valoarea rezistentei R3 la 0; repetati procedura pentru punctele15-17 pentru toate valorile tensiunii +V notate in tabelul 6.3; setati la 0V tensiunea +V din nou; calculati in procente ajustarea tensiunii cu urmatoarea formula: Ajustare % = [U V1 (1K) - U V1 (220)]/U V1 (1K) x 100 si notati valorile in tabelul 6.2; desenati, pe baza valorilor din tabelul 6.2, diagrama ajustarilor de tensiune % ca functie a tensiunii +V in Fig.6.5; desenati, pe baza valorilor din tabelul 6.3, diagrama de tensiune UV1 cu o sarcina de 1K Ohm si cu o sarcina de 200 Ohm ca functie a tensiunii +V in Fig.6.6;
INTREBARI A Care este cea mai importanta aplicatie a unei diode Zener? 1 intrerupator limitator de curent 2 stabilizator de tensiune 3 stabilizator de curent B Care este caracteristica unei diode Zener operand in locatia sa Zener? 1 functioneaza ca dispozitiv de Avarie 2 necesita o tensiune de 5,1 V 3 necesita un curent constant C Dioda Zener functioneaza in general in conditii de polarizare: 1 Directe 2 Inverse D Intr-un circuit cu sarcina, daca tensiunea +0 este mai mica de +6 V, atunci U V1 este: 1 0 V 2 +6 V 3 Egal cu +V E In care sector al caracteristicilor sale dioda Zener se comporta ca un circuit deschis? 1 pentru inverse voltages lower than the break voltage 2 pentru tensiuni inverse mai mari decat tensiunea de avarie 3 pentru fiecare valoare a tensiunii LOCALIZAREA DEFECTELOR SI DEPANAREA Apasati butonul INSERT (INTRODUCETI) pentru a introduce defectiunea in circuit. Repetati operatiunile din sectiunea EXPERIMENT INSTRUCTIUNI (sageata rosie) pentru a localiza defectiunea introdusa in circuit. F Care este defectiunea? 1 R1 scurt-circuitat 2 Rezistenta A a fost agregata in V1 3 V1 intrerupt 4 V1 scurt-circuitat 5 R2 intrerupt Inlaturati toate conexiunile.
( Pagina alba
Capitolul N.7: Comportamentul unei diode Zener intr-un circuit electric Obiective: Determinarea modului de operare al unei diode Zener cand este polarizata direct Instrumente de Lucru: Multimetru digital.
( Pagina alba
Comportamentul unei diode Zener intr-un circuit electric Diagrama Electrica Fig. 7.1 Lista Componentelor R1 = 2.2 kw - 1/4 W - 5% V1 = Zener 6.2 V - 1W U e1 = +15 V Diagrama Topografica Fig. 7.2 Rezultate Obtinute Valoarea calculata [V] Valoarea masurata [V]
EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI determinati tensiunea in punctul 1 al circuitului; masurati tensiunea in punctul 1 utilizand un voltmetru digital, conectat la curent continuu (Fig. 7.2), si verificati ca valoarea calculata sa corespunda valorii masurate; notati valorile in tabelul 7.2; INTREBARI A Tensiunea U1 este egala cu: 1 +1 V 2 +6.2 V 3 +15 V 4 +0.6 V B Daca rezistenta R1 a fost de 10 kohm, care ar fi tensiunea la capatul diodei? 1 +10 V 2 +0.6 V 3-0.6 V 4 +15 V LOCALIZAREA DEFECTELOR SI DEPANAREA Apasati butonul INSERT (INTRODUCETI) pentru a introduce defectiunea in circuit. Repetati operatiunile din sectiunea EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI pentru a localiza defectiunea introdusa in circuit. C Care este defectiunea? 1 un component a fost agregat 2 R1 defect (in pierdere) 3 V1 intrerupt 4 V1 scurt-circuitat 5 R1 intrerupt Inlaturati toate conexiunile.
Capitolul N.8: Dioda LED (dioda care emite lumina) Obiective: Determinarea caracteristicilor unei diode care emite lumina (LED) Instrumente de Lucru: 2 multimetre digitale
( Pagina alba
Dioda LED (dioda care emite lumina) Diagrama Electrica Fig. 8.1 Lista Componentelor R1 = 680W - 1/2W - 5% V1 = dioda de silicon 1N4148 V2 = Led Rosu +V = 0/+15 V Diagrama Topografica Fig. 8.2
Rezultate Obtinute I V2 [V] 4 8 12 16 20 U V2 [V] Tab. 8.2 Fig. 8.3 EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI introduceti borna pozitiva a miliampermetrului digital, conectata la curent continuu, in jack-ul 1 si cealalta in jack-ul 2 (Fig.8.2); introduceti borna pozitiva a voltmetrului digital, conectata la curent continuu, in jack-ul 2 si cealalta in jack-ul de masa (Fig.8.2); reglati tensiunea +V pentru toate valorile curentului scrise in tabelul 8.2 si notati, pentru fiecare in parte, valoarea tensiunii corespunzatoare; desenati caracteristicile curbei diodei led in Fig.8.3; setati la 0V tensiunea +V din nou;
INTREBARI A Ce efect are asupra intensitatii luminii cresterea curentului intr-un led? 1 Intensitatea luminii creste 2 Nici un efect 3 Intensitatea luminii scade B Catodul ledului este indicat de terminalul: 1 mai scurt 2 mai lung C Ledurile se aprind cand sunt polarizate: 1 Direct 2 Invers LOCALIZAREA DEFECTELOR SI DEPANAREA Apasati butonul INSERT (INTRODUCETI) pentru a introduce defectiunea in circuit. Repetati operatiunile din sectiunea EXPERIMENT - INSTRUCTIUNI pentru a localiza defectiunea introdusa in circuit. D Care este defectiunea? 1 V1 intrerupt 2 V2 intrerupt 3 V1 si V2 intrerupte 4 V2 scurt-circuitat 5 R1 intrerupt Inlaturati toate conexiunile.
( Pagina alba
Capitolul N.9: Redresori Obiective: Studiul pentru utilizarea unui redresor Instrumente de operare: Osciloscp
( Pagina alba
Redresori Diagrame electrice Fig. 9.1a Fig. 9.1b Fig. 9.1c
Lista componentelor R1 = 10O - 1/4 W - 5% R2 = 100KO - 1/4 W - 5% V1 = V2 = V3 = V4 = 1N4007 C1 = 220nF Diagrama topografica Fig. 9.2a Fig. 9.2b
Fig. 9.2c Fig. 9.2d EXPERIMENTE Redresori in monofaza a semiunda, figura 9.1a Conectati ca in figura 9.2a. Alimentati consola selectionand intrerupatorul. Confruntati forma celor doua unde. Redresori monofaza a unda intreaga cu transformator a priza centrala, figura 9.1b Conectati ca in figura 9.2b. Alimentati consola selectionand intrerupatorul. Confruntati forma celor doua unde. Redresori monofaza a unda intreaga cu configurare a punte, figura 9.1c Conectati ca in figura 9.2c. Alimentati consola selectionand intrerupatoru.l Confruntati forma celor doua unde. Repetati toate experimentele incarcaturi rezistive inlocuind filtrul RC dat de la R1 cu C1 ca in figura 9.2d Confruntati forma undelor dintre ele.
INTREBARI B C Cum influenteaza capacitatea intr-o punte de diode? 1 Nici un efect. 2 Undele tin sa se micsoreze. 3 Tin sa stabilizeze curentul. Tensiunea rectificata in respect cu tensiunea eficienta cum se manifesta? 1 Mare in raport cu tensiunea eficienta. 2 Mica in raport cu tensiunea eficienta. 3 Egala cu tensiunea eficienta. LOCALIZAREA DEFECTELOR SI DEPANAREA Apasati butonul INSERT ( INTRODUCETU ) pentru a introduce defectiunea in circuit. Repetati operatiunile din sectiunea EXPERIMENT-INSTRUCTIUNI pentru a localiza defectiunea introdusa in circuit. G Care este defectiunea? 1 Diodul V1 este scurt-circuit. 2 Diodul V1 este intrerupt. 3 R2 este intrerupt. Rimuovere tutte le connessioni.
1996-2005 DE LORENZO SRL - Printed in Italy - All right reserved DE LORENZO SRL V.le Romagna, 20-20089 Rozzano (MI) Italy Tel. ++39 02 8254551 - Telefax ++39 02 8255181 E-mail: delorenzo@delorenzo.it Web site: www.delorenzogroup.com