Ph 10

Versuch

Aufnahme der Diodenkennlinie

Versuchsziel:
Es soll der Zusammenhang zwischen der Spannung die an einer Diode anliegt und dem Strom durch die Diode untersucht werden (Aufnahme der Kennlinie).

Versuchsaufbau:

Als Dioden kann man z.B. ein gewöhnliche Siliziumdiode verwenden. Gerade für den Sperrbereich ist auch eine Germaniumdiode interessant.

Versuchsdurchführung:

Man steigert die Spannung des Netzgerätes allmählich und notiert jeweils die Spannung an der Diode und den Strom durch die Diode.
Liegt die Durchlasspolung an, so wird die Spannung positiv gezählt, bei Polung in Sperrrichtung zählen wir die Spannung negativ.
Bei Polung in Durchlassrichtung ist die spannungsrichtige Messung zu wählen, bei Polung in Sperrrichtung (vgl. Schaltbild) ist die stromrichtige Schaltung der Messgeräte geeigneter.

Versuchsergebnis:

Siliziumdiode:

Bei Polung im Sperrbereich ist auch mit einem sehr empfindlichen Strommesser kaum ein Sperrstrom festzustellen.
Im Durchlassbereich ist der Strom für U < 0,7 V nahezu Null, beim Überschreiten der Schwellenspannung von 0,7 V steigt der Strom sehr rasch an.

Germaniumdiode:

Bei Polung im Sperrbereich ist ein geringer Sperrstrom im Mikroampere-Bereich festzustellen.
Im Durchlassbereich ist der Strom durch die Diode bis ca. 0,3 V nahezu Null und steigt dann allmählich an. Eine Schwellenspannung ist nicht so eindeutig wie bei der Siliziumdiode feststellbar.

Hat man mehrere Kennlinien aufzunehmen, so eignet sich hierfür ein Computer-Messwert-Erfassungssystem:

Das Messwert-Erfassungssystem kann nur Spannungen registrieren. Um einen Strom darzustellen, lässt man diesen durch einen Widerstand R fließen und greift am Widerstand dann eine zum Strom proportionale Spannung ab. Wählt man als Widerstandswert z.B. 100Ω, so kann der Strom sehr leicht aus der Spannung berechnet werden.

Zwischen den Punkten 2 und 3 misst man die Spannung an der Diode.

Zwischen den Punkten 1 und 2 misst man eine Spannung, die zum Strom durch die Diode proportional ist.

Aus diese Weise können durch Variation der Spannung am Netzgerät schnell und bequem Kennlinien aufgenommen werden.