Электроника лр2 стабилитрон, светодиод. Цель работы Изучение характеристик и параметров диодов стабилитрона и светодиода. Приборы и оборудование
 Скачать 129.93 Kb.
|
|
Цель работы: Изучение характеристик и параметров диодов: стабилитрона и светодиода. Приборы и оборудование: - лабораторный стенд "Основы электроники"; - соединительные провода; 1. Экспериментальное исследование стабилитрона а) соберем схему для исследования стабилитрона на постоянном токе в соответствии с принципиальной схемой рис. 1. Для измерения тока используется миллиамперметр постоянного тока с пределом 10 мА. Для измерения анодного напряжения используется вольтметр. Последовательно со стабилитроном включим резистор нагрузки Rб.  Рис. 1 Схема Э3 обратного включения стабилитрона. Снимем показания приборов и занесем их в таблицу №1. Таблица 1.
Согласно данным таблицы №1 построим ВАХ стабилитрона и изобразим его на рисунке №2.  Рис.№2. ВАХ стабилитрона по табл.1. 1.2. Определим параметры стабилитрона: - напряжение стабилизации Ucт = -6.98 В - дифференциальное сопротивление rд - крутизна характеристики стабилитрона S= dI/dU Значения для тока и напряжения: U1= -6.89 В U2= -6.92 В I1= -1 мА I2= -5 мА Для расчета дифференциального сопротивления необходимо вычислить разность указанных значений:  Найдем крутизну характеристики :  Изобразим ВАХ двух диодов: выпрямительного и стабилитрона на рисунке №4.  Рис. №3 Сравнение ВАХ прямой ветви выпрямительного диода (1) и стабилитрона (2). 2. Экспериментальное исследование светодиода. Соберем схему для исследования светодиода на постоянном токе, заменим VD1 на VD2, и подключив в качестве токоограничивающего резистора Rб = l кОм, в соответствии с принципиальной схемой рис. 5. Для измерения анодного тока используется миллиамперметр постоянного тока с пределом 100 мА. Для измерения анодного напряжения используется вольтметр.  Рис.№4 Схема Э3 прямого включения светодиода. Снимем вольтамперную характеристику светодиода, результаты измерений занесем в таблицу №3. Таблица 2. Значения ВАХ светодиода.
 Рис.№5. ВАХ светодиода. 2.1. Определим параметры светодиода: Параметры светодиода: - пороговое напряжение U0 - дифференциальное сопротивление Rд - максимальное напряжение между анодом и катодом в открытом состоянии Uат = 2 В - максимальный ток светодиода Ia = 5 мА - крутизна характеристики светодиода S= dI/dU - ток, при котором видно свечение светодиода Ia = 1.9 мА Значения для тока и напряжения: U1=1.8В U2=2 В I1=0.1 мА I2=0.6мА Для расчета дифференциального сопротивления необходимо вычислить разность указанных значений:  Исходя из зависимости  и подаставив в заданное равенство значений тока и напряжения, вычислим  Пусть Uпр = 1.85 В, а  , тогда, Найдем крутизну характеристики :  Сравним работу всех четырех диодов:  Рис. №6. Сравнение ВАХ выпрямительного диода(1), Шоттки(2), стабилитрона(3) и светодиода(4). Вывод: в лабораторной работе изучены характеристики и параметры диодов: стабилитрона и светодиода, построены и сравнены их вольт-амперные характеристики: Стабилитрон препятствует превышению напряжения выше определённого порога, поэтому используется для стабилизации напряжения; Стабилитрон конструктивно выполняется так, что при определённом обратном напряжении в нём происходит электрический пробой p—n-перехода, что вызывает резкое повышение тока через него. Электрический пробой в стабилитронах бывает двух видов, лавинный и туннельный Лавинный пробой характеризуется тем, что небольшой ток в обеднённой области p—n-перехода вызывает лавинное образование пар дырка — электрон, а значит и резкое возрастание тока. Лавинный пробой происходит как правило в широких p—n-переходах при напряжениях больше 8 вольт. Туннельный пробой вызывается туннельным эффектом в p—n-переходе между зоной проводимости в области n-типа и валентной зоной в области p-типа. Туннельный пробой обычно происходит в тонких p—n-переходах при напряжениях менее 5 В. Светодиод имеет несколько большее пороговое напряжение, чем остальные, при достижении этого напряжения он создает оптическое излучение, яркость которого зависит от тока, который через него протекает. Обязательным элементом в схеме индикатора светодиода является резистор.
. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||