teknoloji fakültesi - SABİS

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ
TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ
MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELEKTRONİK DEVRELER DERSİ LABORATUAR FÖYÜ
DENEY NO: 7
Deneyin Adı: Diyodun kutuplanması ve karakteristik eğrisinin çıkarılması
Deneyin Amacı: Diyotun doğru ve ters kutuplanması, akım-gerilim
karakteristiğinin incelenmesi ve karakteristik eğrinin elde edilmesi.
Ön Bilgi
Diyota doğru yönde gerilim uygulandığında iletime geçer. Aşağıdaki karakteristik eğri
incelendiğinde diyot 0,7V’luk eşik gerilimine ulaştığında iletime geçmekte (silisyum diyot) ve
bu gerilim değerinden itibaren akım ani olarak artmaktadır. 0-0,7V arasında ise diyot
üzerinden küçük değerlikli sızıntı akımları akmaktadır. Diyota 60V’a kadar ters polarma
uygulandığında üzerinden 2mA’lik sızıntı akımı geçmekte ve bu gerilim değerinin üzerine
çıkıldığında diyot bozularak ters yönde daha büyük akımların geçmesine izin vermektedir.
Birçok diyot çeşidi vardır; schottky diyot, kristal diyot, zener diyot, ışık yayan diyot (led),
tunel diyot, foto diyot, ayarlanabilir kapasiteli diyot (varikap) gibi. Aşağıda bu diyotların
sembolleri görülmektedir.
İdeal bir diyotun akım-gerilim karakteristiği,
 VD

I D = I S  e .VT  1




formülü ile bulunmaktadır. ID diyot akımını, IS diyot ters yön doyma akımını, VD diyot
gerilimini, VT ise termal voltajı ifade etmektedir. Germanyum diyot için ƞ=1, silisyum için;
düşük gerilim ve akım değerleri için ƞ=2, bunun dışında kalan yüksek akım değerleri için ƞ=1
olarak kullanılır. Buradaki VT gerilimi,
VT 
k .T
q
ile bulunabilir. Eşitlikte k Boltzmann sabitini, T mutlak sıcaklık değerini ve q ise bir elektron
yükünü temsil etmektedir. Genellikle oda sıcaklığında bu gerilim değeri yaklaşık 26 mV
olarak alınır. T Kelvin cinsinden sıcaklık değerini ifade eder. °C cinsinden verilen sıcaklık
değeri TK=TC+273° formülü ile Kelvin’e çevrilir. İdeal bir diyotun doğru ve ters
kutuplanmasından elde edilen karakteristik eğrisi şekil 1.1 deki gibidir.
DİYOT
ZENER DİYOT
FOTO DİYOT
TUNEL DİYOT
VARİKAP DİYOT
LED
SCHOTTKY DİYOT
Şekil 1.1
Deneyde Kullanılacak Elemanlar
1 adet 100Ω direnç
1 adet 330Ω direnç
1 adet 1KΩ direnç
1 adet 2.2Ω direnç
1 adet 3.3Ω direnç
1 adet 4.7Ω direnç
1 adet 5.6Ω direnç
1 adet 10KΩ direnç
1 adet 100KΩ direnç
1 adet 1N4001 diyot
1 adet sinyal jeneratörü
1 adet DC gerilim kaynağı
1 adet avometre
1 adet osilaskop
İşlem basamakları
1) Şekil 1.2’deki VDC=10V olacak şekilde devreyi kurunuz. Voltmetre ile gerilim değerlerini
ölçünüz ve akım değerlerini hesaplayarak tablo 1.1’i doldurunuz.
Şekil 1.2
R
VD (V)
ID (mA)
100Ω
330Ω
1KΩ
2.2KΩ
3.3KΩ
4.7KΩ
5.6KΩ
10KΩ
100KΩ
Tablo 1.1
2) Diyotu ters çevirerek 1. basamaktaki işlemi tekrarlayınız ve tablo 1.2’ye kaydediniz.
R
VD (V)
ID (mA)
100Ω
330Ω
1KΩ
2.2KΩ
3.3KΩ
4.7KΩ
5.6KΩ
10KΩ
100KΩ
Tablo 1.2
SORULAR
1) Diyot sızıntı akımı nedir? Açıklayınız.
2) Direncin değeri değiştikçe devrede nasıl bir değişim olmaktadır? Kısaca açıklayınız.
3) Diyotun idealdeki karakteristik eğrisi ile pratikteki eğrisi arasında fark var mıdır? Kısaca
açıklayınız.
4) Sıcaklık değişmesinin diyotun çalışmasına olan etkisini açıklayınız.