ダイオード 整流回路について

質問

半波整流回路の実験をしたのですが、以下写真のような課題があります。
半波整流回路に用いたダイオードはpn接合型で、
実験でpn接合型の電圧降下は0.5v程度となりました。
平均誤差も0.5v程度でした。ダイオードの電圧電流特性と誤差に何の関係があるのでしょうか。

回答No.1

m_and_dmp

図12 に何が書かれているのかわかりませんが、
pn接合ダイオードの電圧-電流特性はつぎの式で表されます。
I = Io{exp(qV/nKT)-1)
n=1～2、1のときが理想的なpn接合ダイオードだそうです。
図示的にみると、シリコンダイオードの場合、電圧が0V～0.6V くらいまでは、電流は極めて小さい値で、0.6Vを超えると急激に増加する形になります。実用的には、「0.6V 以下は電流が流れない」と考えてさしつかえありません。

実験4.1 というのは、このような特性を有するダイオードのp側に+電圧(入力電圧）を加え、n側で電圧（出力電圧）を測定する実験なのでしょうか？
こんな感じ、
　ーーーーー▶ーーーーー
　Vin　　　　　　　　　Vout
　ーーーーーーーーーーー
このような実験回路では、Vin が0.6V 以下では、ダイオードは電流が流れないのでVout は0V 、0.6V を超えるとダイオードが導通し、電圧が現れはじめます。Vin が0.6V 前後におけるVout の変化はゆるやかです。Vin が数V 以上になると、 Vout はVin からおよそ0.6V 引いた値で直線的に変化します。
Vin とVout の差が誤差なら、誤差の原因は、pn 接合ダイオードの電圧-電流特性(0.6V 以下では電流が流れない）に起因するものです。

※0.6V について、実験では0.5V になったということですが、0.6V はシリコンダイオードの場合に言われている一般的な値です。