実験データからダイオードの順方向下降電圧を求めたい

ダイオードに順方向電圧をかけて電流値と電圧値をとりましたが,そこから順方向下降電圧を求めるにはどうすればよいのでしょうか。
加えた電圧がある値以上になったとき電流が流れ,その値が閾値であるという記述や簡単な電圧電流特性のグラフを幾度か見かけたのですが,これは"順方向下降電圧は電流が0[V]を超えた時の電圧値である"ということなのでしょうか。初歩的で申し訳ありませんがどなたかご教授ください。

No.3 回答者： foobar 回答日時： 2004/07/05 13:11

順電圧降下を求める方法(というか決め方)としては、

1. 有る電流値を決めて、その電流値における電圧降下を順電圧降下とする
2. 電流-電圧特性 で十分電流が流れている(電流が十分立ち上がっている)部分を直線近似し、その直線とI=0の交点を順電圧降下とする。
の二通りがあるかと。

ダイオ-ドの順方向特性を抵抗+順電圧(電圧源)でモデル化するような場合には2.の方法を、抵抗性の電圧降下も引っくるめて電圧降下全体を評価したり発熱計算したりする場合には 1.を使うことが多いかと。

No.2 回答者： Teleskope 回答日時： 2004/07/05 05:03

　

　
>> 加えた電圧がある値以上になったとき電流が流れ,その値が閾値であるという記述や簡単な電圧電流特性のグラフを幾度か見かけたのですが,<<

　たぶん君の実験結果がこれらの「解説」に符合しなかったのですね。ダイオードの電圧Vと電流Ｉの関係は 教科書にもあるとおり、
　　I = b exp(aV)　　a=q/kT
です。対数を取ると
　　logＩ = ａV + logｂ
となります。
これは直線の式 y=ax+b と同じ形ですね。ちょっとこれを見てください、画像の所をクリックすれば拡大します。
http://cgi.2chan.net/m/futaba.php?res=23607
　横軸は電圧Vで 縦軸は電流の対数 を取ってるので独特の目盛りになってます。　限界電流の付近は曲がってますが、そこ以外は 良好な直線に見えますね。　直線に閾値あり得ますか? 「電圧がある値以上になったら電流が流れ始め」てますか? この直線は左下にずっと延びてそうですが。

　上式で aは温度Tだけで決まる定数です、実測データを片対数にプロットしてその傾きから 物理定数q,kを使って温度Tを推定する とか、ｂの値(飽和電流Is)を出せれば レポートとして申し分ないでしょう。
(電流をダラダラ流してのんびり測定するとpn接合が温まって温度Tが変わってしまうので良くないことに気付いてください。)

　余談；
グラフィックソフトで確かめれば納得しますが exp関数の図は 拡大しても縮小しても 形は同じです。ゆえに、平等目盛りの図を見せて「ここがカドに見えますね？」と暗示にかけても その図を拡大/縮小すれば 別の電圧のところが同じカドに見えるのです。
　電圧と電流はセットです。 ネットや本によく「シリコンは0.6V」とありますが、これは電流がミリアンペア単位で一桁程度の場合の「およその電圧」です。当然、電流の桁が違えば通用しません。



　参考までに、回路設計に使うデーターシートの実例は↓こんなものです。
右端の 1S2837,1S2838データーシ－ト の項。
http://www.necel.com/cgi-bin/nesdis/o002.cgi?art …
　
　

参考URL：http://cgi.2chan.net/m/futaba.php?res=23607

No.1 回答者： ymmasayan 回答日時： 2004/07/05 01:49

順方向電流が流れ始めた時の電圧が順方向電圧降下です。