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Versuche

Kennlinien von Leuchtdioden

Ziel des Versuchs

  • Vergleich der Kennlinien unterschiedlicher LEDs
  • Demonstration des Zusammenhangs zwischen Farbe und Schwellenspannung

Versuchsaufbau

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Aufnahme der Kennlinie einer LED

Die Schaltung zur Aufnahme der Kennlinie einer Leuchtdiode ist die gleiche wie bei der Kennlinienaufnahme für gewöhnliche Halbleiterdioden. Im Versuch sollen dabei die Kennlinien verschiedener Leuchtdioden aufgenommen und verglichen werden, hier rot, gelb, grün und blau.

Versuchsdurchführung

Du legst über die regelbare Spannungsquelle verschiedenen Spannungen an und misst jeweils die angelegte Spannung \(U\) und den sich Strom \(I\).

Versuchsbeobachtung

Bei der Durchführung fällt auf, dass alle Dioden beim Erreichen einer bestimmten Schwellenspannung in einer für die jeweilige Diode typischen Farbe leuchten. Weiter ergeben sich folgende Messwerte:

Rote LED

\(U\text{ in V}\)
1,20
1,40
1,50
1,56
1,60
1,62
1,64
1,66
1,68
1,70
1,72
\(I\text{ in mA}\)
0,00
0,01
0,03
0,10
0,20
0,35
0,55
0,86
1,25
1,80
2,50

Gelbe LED

\(U\text{ in V}\)
1,60
1,65
1,71
1,73
1,74
1,75
1,76
1,77
1,78
1,80
1,82
\(I\text{ in mA}\)
0,02
0,05
0,18
0,22
0,34
0,43
0,49
0,62
0,76
1,10
1,60

Grüne LED

\(U\text{ in V}\)
1,50
1,69
1,75
1,77
1,80
1,83
1,85
1,86
1,88
1,90
2,00
\(I\text{ in mA}\)
0,00
0,02
0,10
0,17
0,36
0,70
1,05
1,25
1,75
2,30
6,10

Blaue LED

\(U\text{ in V}\)
2,50
2,70
2,80
2,90
3,00
3,10
3,20
3,30
\(I\text{ in mA}\)
0,00
0,02
0,03
0,05
0,10
0,17
3,30
7,00

Ein Auftragen der Messwerte in einem Diagramm ergibt folgendes Bild:

Joachim Herz Stiftung
Abb. 2 Kennlinien der Leuchtdioden

Versuchsergebnis

Im Diagramm zeigt sich ein Zusammenhang zwischen der Schwellenspannung der jeweiligen LED und der Farbe. Je höher die Frequenz des ausgesandten Lichtes ist, desto höher ist die Schwellenspannung.

Durchführung mit Messwerterfassungssystem

Auch dieser Versuch kann besonders schnell und einfach unter Einsatz eines Messwerterfassungsprogramms durchgeführt werden. Hierbei erfolgt sowohl die Regelung der Spannung als auch die Messwertaufnahme automatisiert. Auch die Erstellung des Diagramms erfolgt dabei sofort durch die jeweilige Software.