Elektronikkomponenter

Dioden

Transistorn (bipolär)

MOSFET

[redigera]

Teori

Symbol för en diod

Dioder av olika typer och storlekar

Dioden är en icke-linjär elektrisk komponent som idealt leder elektrisk ström i endast en riktning. Namnet kommer av att den har två elektroder, katod och anod. Ström kan bara gå från anod (pluspol) till katod (minuspol) - men inte tvärtom. Den första dioden var kristalldetektorn som användes i ljudradions barndom på 1920-talet. Dioder kan vara ett elektronrör, men numera är det vanligaste att dioden består av halvledare. En vanlig tillämpning av dioder är likriktning av växelström. Detta görs med en så kallad likriktarbrygga.

En vanlig halvledardiod består av halvledare, vanligen kisel, som i ena änden är p-dopad och i andra n-dopad. Skiktet mellan det p- och det n-dopade området kallas för en pn-övergång.

Dioder gjorda av dopat kisel börjar leda i framriktningen när spänningen över elektroderna överstiger ungefär 0,65 volt. Detta kallas framspänningsfall. En äldre typ, germanium-dioden har ett lägre framspänningsfall vilket kan vara användbart i vissa tillämpningar. Ett annat material som används är galliumarsenid som används i lysdioder och för dioder som ska fungera vid mycket höga frekvenser.

Om dioden backspänns, det vill säga att katoden läggs på en högre potential än anoden, så leds en mycket liten ström, läckström, genom dioden. Typiskt värde på denna kan vara ett fåtal μA för vanliga kiseldioder. Om backspänningen görs tillräckligt hög sker ett så kallat genombrott, och dioden börjar leda ström bra även i backriktningen, men skadas om strömmen inte är kraftigt begränsad.

Wikipedia skriver om diod

I elektronikkretsar används dioder för att skydda kretsen mot felpolarisering och för att likrikta växelspäning.

Läs den här artikeln på Kjell & Company om Dioder och lysdioder.

Laboration

Framspänningsfallet Lysdioder är praktiska för du ser när de är rätt inkopplade. Lysdioderna har olika längd på benen. Det längre benet ska kopplas till positiv spänning.

1. Använd Arduinon för att ge 5V späning och jord (GND). Koppla in din diod i serie med ett 220 Ohm motstånd. Motståndet är till för att skydda dioden mot för hög ström. Pröva nu att koppla flera dioder i serie. Hur många dioder kan du ha i serie?
2. Koppla lysdioden i serie med ett vridmotstånd. Mät hur hög spänningen är över dioden precis när den slocknar.
3. Google. Hur högt framspänningsfall har en lysdiod?
4. Skriv en förklaring av vad du har observerat i din rapport.

IV-karakteristik En IV-karakteristik är en mätning av strömmen som funktion av spänningen.

1. Vänd dioden och mät hur stor läckströmmen är.
2. Använd ett motstånd i serie för att skydda dioden mot för höga strömmar.
3. Nu ska du mäta strömmen som funktion av spänningen. Det gör du genom att köra ett program på Arduinon som lägger ut en fix spänning. Du mäter spänningen spänningen över dioden.
4. Sedan mäter du strömmen (mät i serie) som går genom dioden.
5. Ställ in olika värden på spänningen och upprepa mätningen av strömmen.
6. Du bör nu ha en tabell med datapunkter för ström och spänning.
7. Granska dina data. Behöver du göra fler mätningar?
8. Skapa en graf över dina data.
9. Är det ett linjärt förhållande mellan ström och spänning?
10. Skriv en observation med reflektion och förklaring i din laborationsrapport.

Nu är du klar med laborationen. Lämna in din rapport!

[redigera]

Teori

Laboration

[redigera]

Teori

Laboration