Estoy tratando de medir la corriente de saturación inversa de un diodo, para usarla en la ecuación de Schockley. Me gustaría saber cuál es el mejor circuito para hacer esto. Ya probé el siguiente circuito, pero no puedo detectar nada.
Estoy usando una fuente de alimentación de corriente continua de 0-30 V, una resistencia de 230 ohmios y un diodo IN4001. ¿Tienes alguna sugerencia?
La última vez que hice algunas mediciones de fugas de diodos, utilicé un DMM barato (marca propia del distribuidor, < £ 10), con cuenta completa de 1999, impedancia de entrada de 10M y un rango de 200 mV, como el medidor actual.
En ese rango, la escala completa es 200mV / 10M = 20nA, con la resolución de corriente nominal 100uV / 10M = 10pA.
Puede usar una derivación externa para obtener un rango de corriente más alto para diodos grandes, use una resistencia externa de 1.1M para una escala completa de 200nA y 100k para 2uA.
Vale la pena usar una fuente de alimentación variable, y aumentarla gradualmente desde cero, para no avergonzar el rango de 200 mV de su medidor con un diodo defectuoso o con fugas. Descubrí (y la ecuación de Schockly te dirá) que una vez por encima de un par de voltios, la corriente de fuga inversa es más o menos constante.
FWIW, medí aproximadamente 35 nA para un BAT42 (schottky), 4 nA para un 1N4148 y no pude medir (por lo que < 10 pA) la corriente para un BAS116 que se anuncia como un diodo de 'baja fuga'.
Si quieres medir corrientes más bajas, entonces necesitas construir un pico-amperímetro alrededor de un op-amp de bajo sesgo, la siguiente respuesta del hack te muestra cómo hacerlo.
Dos precauciones cuando trabajas así. (1) Es posible que desee verificar que su medidor tenga en realidad una impedancia de entrada de 10M en el rango de 200 mV, coloque un 10M externo en serie y verifique que la lectura se reduzca a la mitad cuando se suministra con un voltaje. (2) Cuando se utilizan rangos no nativos como este, el punto decimal generalmente estará en el lugar equivocado. Soy hábil para moverlo de forma incorrecta en mi cabeza, así que simplemente ingrese el voltaje que leí en una hoja de cálculo y la resistencia relevante en otra columna, y dejo que haga las sumas.
Una forma "simple" de medir corrientes pequeñas es utilizando un op-amp de bajo sesgo de entrada.
El voltaje de salida es proporcional a la corriente. Para obtener un 1V / nA, debe utilizar una resistencia de 1 GHz. Con una resistencia de 10 Mhm, solo tiene 10 mV / nA. Sin embargo, cualquier DMM de 3.5 dígitos tiene una escala de 200 mV, es decir, con resolución de 100 uV. Es decir. Resolución de 10pA @ 10MOhm, 100fA @ 1GOhm.
Debe aplicar externamente "Vtest", mientras que el otro terminal será forzado a tierra, debido a la retroalimentación negativa a través de R1.
Notas:
Para poder encontrar la corriente de saturación del diodo (corriente de escala), debe tomar dos medidas en la región con polarización directa.
Observe que \ $ V_ {F2} > V_ {F1} \ $ y \ $ I_ {D2} > I_ {D1} \ $
Y la ecuación de diodo:
$$ \ Large I_D = I_S \ left (e ^ {\ frac {V_F} {n * V_T}} -1 \ right) $$
Y a partir de la ecuación del diodo de Shockley tenemos:
$$ \ Large nV_T = \ frac {V_ {F2} - V_ {F1}} {\ ln \ frac {I_ {D2}} {I_ {D1}}} $$
Y finalmente la \ $ I_S \ $ actual:
$$ \ Large Is = I_ {D2} * e ^ {\ left (\ frac {-V_ {F2}} {nV_T} \ right)} $$
Y hemos terminado.
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