Relazione N. 9 Del 29/03/2010

LABORATORIO DI ELETTRONICA

 

Alunno: Nuzzo Domenico III A° “Sirio”

 

 

 

 

Si dice diodo un componente a due morsetti al cui interno vi è una giunzione P-N. Il terminale del diodo collegato alla zona P si dice anodo; il terminale collegato alla zona N si dice catodo. Il simbolo elettrico del diodo è il seguente:

 

 

 

 

 

Per il diodo vi è una caratteristica diretta, che si ottiene polarizzando il diodo direttamente.

 Si dice caratteristica diretta di un diodo una curva che esprime l'andamento della corrente del diodo (I_D) in funzione della tensione applicata al diodo stesso (V_D).

L’esperienza di laboratorio è stata anticipata dal disegno in modo da acquisire manualità  ed esperienza con i programmi necessari per disegnare e progettare circuiti elettronici:

 

(*caratteristica diretta)

 

 

 

 

 

In foto: Disegno del circuito elettronico oggetto di studio.

Spieghiamo la simbologia e  i vari componenti del circuito.

Il generatore di tensione variabile E, è in grado di fornire una tensione che va da zero fino al valore massimo.

Con l’ amperometro A si misura la corrente del diodo I_D e con il voltmetro V la tensione del diodo VD.

E’ importante specificare ai fini di una misurazione più precisa che il voltmetro V misura la tensione ai capi del diodo V_D. Invece l'amperometro A misura la corrente del diodo I_D più la corrente del voltmetro I_V; quindi per ricavare I_D si usa la seguente formula: I_D = I_A - I_V.

 

Montaggio del circuito :

 

Per poter effettuare la prova di laboratorio ci occorre:

 

Ø      N° 1 Generatore di tensione variabile

Ø      N° 1 Resistore da 1 KΩ

Ø      N° 1 Diodo

Ø      N° 1 Bread-board

Ø      N° 1 Voltmetro

Ø      N° 1 Amperometro 

Ø      N° 1 Pinzetta

Ø      Alcuni fili per effettuare i collegamenti

 

 

 

Il montaggio del circuito si è svolto secondo le seguenti fasi:

 

·        Montaggio del diodo e del circuito integrato sulla bread-board;

·        Collegamento dei vari fili sul circuito integrato;

·        Ed infine il positivo ed il negativo della bread-board al generatore di tensione variabile.

 

 

 

In foto: montaggio circuito ultimato.

Dopo aver montato correttamente il circuito abbiamo potuto procedere, rilevando i valori indicati dal voltmetro e dall’ amperometro, riportandoli in tabella.

Questi valori ci saranno utili per poter disegnare la curva  che indica la caratteristica diretta del diodo.

Per effettuare la  prima misura ovvero quella per verificare la caratteristica diretta del diodo, si parte dando tensione 0, e si aumenta la tensione in modo crescente.

Si rileva così per ogni variazione di tensione, la tensione del diodo e la corrente del diodo, e i valori ottenuti vengono riportati sul diagramma.

La curva che rappresenteremo , si chiama caratteristica diretta del diodo.

TABELLA DEI VALORI RILEVATI

(*caratteristica diretta)

Valori rilevati
VD	ID
0	0
0,1	0,000002
0,2	0,000017
0,3	0,0022
0,4	0,019
0,5	0,728
0,6	1,89
0,65	5
0,67	8
0,68	10
0,7	14,9

 

Grafico rappresentate la:

 CARATTERISTICA DIRETTA DEL DIODO RADDRIZZATORE AL SILICIO.

 

 

Analizzando le caratteristiche dirette di un diodo notiamo che esiste una tensione di soglia, cioè una tensione superata la quale la corrente aumenta di molto e in maniera lineare; mentre per valori inferiori alla tensione di soglia la corrente è nulla.

 

 

 

Analizziamo ora la caratteristica inversa, polarizzando il diodo inversamente e predisponendo un nuovo circuito.

 

 

(*caratteristica inversa)

 

 

 

 

 

 

 

In foto: II° Disegno del circuito elettronico oggetto di studio.

 

Spieghiamo la simbologia e  i vari componenti del circuito.

Il generatore di tensione variabile E, è in grado di fornire una tensione che va da zero fino al valore massimo.

Con l’ amperometro A si misura la corrente del diodo I_D e con il voltmetro V la tensione del diodo VD.

 

E’ importante specificare ai fini di una misurazione più precisa che il voltmetro V misura la tensione ai capi del diodo V_D + la tensione dell’ amperometro Va.

Quindi per ricavare V_D si usa la seguente formula: V_D = V – Va

In base alla legge di Ohm, Va = Ra * Ia, dove Ra è .la resistenza interna dell’ amperometro, che su i nostri strumenti è molto bassa , di conseguenza Va è trascurabile.

 

Dopo aver montato correttamente il circuito abbiamo potuto procedere, rilevando i valori indicati dal voltmetro e dall’ amperometro, riportandoli in tabella.

Questi valori ci saranno utili per poter disegnare la curva  che indica la caratteristica inversa del diodo.

Per effettuare la  seconda misura ovvero quella per verificare la caratteristica inversa del diodo, si parte dando tensione 0, e si aumenta la tensione in modo crescente.

Si rileva così per ogni variazione di tensione, la tensione del diodo e la corrente del diodo ( che sarà sempre 0 fino ad un certo punto), e i valori ottenuti vengono riportati sul diagramma.

La curva che rappresenteremo , si chiama caratteristica inversa del diodo.

 

 

 

 

TABELLA DEI VALORI RILEVATI

(*caratteristica inversa)

Valori rilevati
VD	ID
0	0
1	0
2	0
3	0
4	0
5	0
10	0
15	0

 

 

Grafico rappresentate la:

 CARATTERISTICA INVERSA DEL DIODO RADDRIZZATORE AL SILICIO.

 

Il diodo così polarizzato non permetterà il passaggio di corrente (fino alla caratteristiche del diodo) se non di qualche μA.

Questa corrente molto piccola si chiama corrente inversa di saturazione e resta praticamente costante, fino al punto di rottura.

Nel grafico si vede chiaramente che il diodo superata una certa tensione si è bruciato. Questo punto è chiamato punto di rottura. In inglese si chiama break down.

 

CONCLUSIONI:

Abbiamo visto dai grafici ottenuti il comportamento di un diodo sia se polarizzato direttamente che se polarizzato inversamente.

Possiamo quindi ricavare un grafico che mostra entrambe le caratteristiche del diodo.

 

 

Il grafico rappresentante la caratteristica diretta ed inversa del diodo è stato ottenuto, unendo i due grafici ottenuti precedentemente con il rilievo dei valori dei circuiti montati.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Possiamo affermare pertanto che il circuito montato è funzionante e che il diodo ha risposto a tutte le nozioni precedentemente studiati, quindi possiamo dire che la prova è riuscita.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NUZZO Domenico