電気・電子 · 半導体素子 / 原理と探究
ダイオードの電圧・電流特性の実験解説
ダイオードと直列抵抗に電圧を加え、素子電圧と電流を記録しましょう。順方向と逆方向を比べます。
どのような原理?
順方向電流は急増し、直列抵抗で制限されます。しきい電圧は基準とする電流によって変わります。
重要な関係
I = Is(exp(Vd/(nVT)) − 1) · Vin = IRs + Vd
観察してみよう
- 印加電圧を負から正へ変え、素子電圧と電流の符号を観察しましょう。
- 基準の3条件で実行し、それぞれ記録しましょう。
- 同じ印加電圧で、素子と温度だけを変えて比べましょう。
結果を読み解く
シリコンダイオードに逆方向−5 Vを加え、降伏を省略すると電流はどうなる?
0に近い逆方向電流
モデルの仮定と限界
ショックレー式と100 Ωの直列抵抗を使います。逆方向降伏、自己発熱、LEDの発光効率は省略しています。温度はVTだけに反映するため、実際の温度依存性とは異なります。 実際の電源やコンセントでは再現せず、画面上で実験しましょう。