Kurvenanpassung (Curve Fitting) Diode
Es sollen die Parameter einer Diode aus Messwerten extrahiert werden.Da die Diode mit Serienwiderstand durch eine nichtlineare Gleichung beschrieben wird, wird iterativ nach den besten Parametern (n, Is, Rs) gesucht.
Angefangen wird mit guten Startwerten. Diese Parameter werden um jeweils Delta (0.02, 2%) variiert und jeweils die Summe der relativen Fehlerquadrate bestimmt. Die kleinste Summe der Fehlerquadrate ergibt die neuen Parameter (n, Is, Rs) für den nächsten Schritt. Dies wird so lange getan bis die maximale Anzahl der Schritte erreicht ist, oder sich die Fehlersumme nicht mehr ändert. Je nach Startwerten und Messwerten können unterschiedliche Endwerte herauskommen.
Diode
| Modell | Messung | |||||
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Die ideale Diodengleichung lautet: \( I_{Diode}= I_S \cdot (e^{\frac{U_{Diode}}{nU_T}}-1) \) bei großen Strömen muss man noch den Serienwiderstand RS berücksichtigen: \( I_{Diode}= I_S \cdot (e^{\frac{U_{ext}-I_{Diode} \cdot R_S}{nU_T}}-1) \) Sättigungsstrom IS = Steigung n = Serienwiderstand RS = \( \Omega \) Fit Schrittweite Delta = Anzahl Schritte fuer den Fit = Minimalstrom Plot = Anzahl Punkte = |
Messaufbau:
Die Spannungsmessung wird am Messwiderstand R1 mit zwei Eingängen des Oszilloskops (OSC1, OSC2) durchgeführt. Vorher werden die Eingänge OSC1 und OSC2 auf die selbe Spannung gelegt, um einen etwaigen Offset zu bestimmen. Dieser wird unten eingetragen. Es muss darauf geachtet werden, dass das Signal nicht oben oder unten im Oszilloskopbild abgeschnitten wird, sonst sind die Werte falsch. Es werden die Mittelwerte von OSC1, und OSC2 bei einer fest angelegten Spannung gemessen. Diese Werte und der Wert des Messwiderstandes wird in das untere Textfeld mit Dezimalpunkt und durch Kommas getrennt eingegeben. Da sich der Strom sehr stark ändert (1nA..100mA), muß auch der Messwiderstand geändert werden (1 MOhm .. 10Ohm), damit eine messbare Spannungsdifferenz (> 50 mV) am Widerstand anliegt. Offset [V] zwischen OSC2 und OSC1: OSC2 - OSC1 V
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