ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1. Лабораторная работа 1 исследование полупроводниковых диодов цель
![]()
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВЦель работы: изучение принципа действия полупроводниковых диодов различного назначения и приобретение навыка снятия их вольт-амперных характеристик (ВАХ). ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫИсследование выпрямительных диодов Снятие ВАХ выпрямительных диодов, включенных в прямом направлении Снять ВАХ германиевого диода Д7Е, включенного в прямом направлении. Для чего собрать схему по рис.1. В качестве Е1 использовать источник питания Е1=010 В (источник питания с левой стороны наборного поля). Для амперметра А установить предел измерения 20 мА, для вольтметра V – 2 В. Ручки регулятора напряжения источника Е1 «грубо» и «точно» перевести в крайнее левое положение. После проверки преподавателем схемы включить источник Е1. ![]() Рис. 1. Прямое включение выпрямительного диода Для снятия ВАХ германиевого диода Д7Е, включенного в прямом направлении, необходимо с помощью регулятора напряжения источника Е1 задавать значения тока Iпр через диод (амперметр А) в соответствии с таблицей 1 и записать значения соответствующего напряжения Uпр (вольтметр V). Результаты свести в табл. 1. По окончании эксперимента уменьшить напряжение на диоде до 0 и отключить источник Е1. Таблица 1
Снять ВАХ кремниевого диода FR307, включенного в прямом направлении. Для чего выполнить все операции по п. 1.1.2. Результаты свести в таблицу, аналогичную табл. 1. Примерный вид характеристики приведен на рис. 2. ![]() пр мА Uпр, мВ Рис. 2. Примерный вид ВАХ выпрямительного диода, включенного в прямом направлении Снятие ВАХ выпрямительных диодов, включенных в обратном направлении Собрать схему обратного включения диода по рис. 3. ![]() Рис. 3. Обратное включение выпрямительного диода В качестве Е2 использовать источник питания Е2=020 В (источник питания с правой стороны наборного поля). Для амперметра А установить предел измерения 2 мА, для вольтметра V – 20 В. Ручки регулятора напряжения источника Е2 «грубо» и «точно» перевести в крайнее левое положение. После проверки преподавателем схемы включить источник Е2. Для снятия ВАХ германиевого диода, включенного в обратном направлении, необходимо с помощью регулятора источника Е2 задавать значения напряжения Uобр, приложенного к диоду (вольтметр V), в соответствии с таблицей 2 и записать значения соответствующего тока Iобр (амперметр А). Результаты свести в табл. 2. По окончании эксперимента уменьшить напряжение на диоде до 0 и отключить источник Е2. Таблица 2
Снять ВАХ кремниевого диода, включенного в обратном направлении. Для чего выполнить все операции по п. 1.2.2. Результаты свести в таблицу, аналогичную табл. 2. Примерный вид характеристики приведен на рис. 4. ![]() Iобр, мкА Рис. 4. Примерный вид ВАХ выпрямительного диода, включенного в обратном направлении Исследование кремниевого стабилитрона (Д814А)Собрать схему по рис.5. В качестве Е2 использовать источник питания Е2=020 В (источник питания с правой стороны наборного поля). Для амперметра А установить предел измерения 20 мА, для вольтметров V1 и V2 – 20 В. Ручки регулятора напряжения источника Е2 «грубо» и «точно» перевести в крайнее левое положение. После проверки преподавателем схемы включить источник Е2. ![]() Рис. 5. Схема для исследования стабилитрона Снять ВАХ стабилитрона. Для этого необходимо изменять напряжение U1 в соответствии с таблицей 3 и записывать напряжение и ток стабилитрона. Результаты свести в табл. 3. По окончании эксперимента уменьшить напряжение на стабилитроне до 0 и отключить источник Е2. Таблица 3
![]() -Uст, В мА Рис. 6. Примерный вид ВАХ стабилитрона Исследование туннельного диодаСнятие ВАХ туннельного диода (А4201Г), включенного в прямом направлении Собрать схему по рис. 6. Для амперметра А установить предел измерения 20 мА, для вольтметра V – 2 В. Ручки регулятора напряжения источника Е2 «грубо» и «точно» перевести в крайнее левое положение. После проверки преподавателем схемы включить источник Е2. Рис. 6. Схема для исследования туннельного диода пр пр Для снятия ВАХ туннельного диода, включенного в прямом направлении, необходимо с помощью регулятора напряжения источника Е2 задавать значения тока Iпр через диод в соответствии с таблицей 6 и записать значения соответствующего напряжения Uпр и так до точки А (рис. 7). При Iпр =1820 мА произойдет бросок напряжения Uпр с долей вольта Uпр = Uпр1 до Uпр2>1 В (точка В на характеристике). С этого момента нужно уменьшать Uпр и записывать значения уменьшающегося тока Iпр до минимального I *, соответствующего точке С на рис. 10. При дальнейшем уменьшении U произойдет бросок Iпр до точки А. Участок АС не снимать, дорисовать характеристику. Результаты свести в табл. 4. По окончании эксперимента уменьшить напряжение на диоде до 0 и отключить источник Е2. Таблица 4
![]() пр I * пр U пр1 U пр2 U , В пр Рис. 7. Примерный вид ВАХ туннельного диода, включенного в прямом направлении Снятие ВАХ туннельного диода, включенного в обратном направлении Собрать схему обратного включения диода по рис. 8. Рис. 8. Обратное включение туннельного диода Для амперметра А установить предел измерения 20 мА, для вольтметра V – 2 В. Ручки регулятора напряжения источника Е1 «грубо» и «точно» перевести в крайнее левое положение. После проверки преподавателем схемы включить источник Е1. Для снятия ВАХ туннельного диода, включенного в обратном направлении, необходимо с помощью регулятора источника Е1 задавать значения тока Iобр в соответствии с таблицей 5 и записать значения соответствующего напряжения Uобр. Результаты свести в табл. 5. По окончании эксперимента уменьшить напряжение на диоде до 0 и отключить источник Е1. Примерный вид характеристики представлен на рис. 9. Таблица 5
![]()
U , м обр Iобр, мА Рис. 9. Примерный вид ВАХ туннельного диода, включенного в обратном направлении Исследование светодиода4.1. Собрать схему для снятия прямой ветви светодиода по рис. 10. В качестве Е1 использовать источник питания Е1=010 В (источник питания с левой стороны наборного поля). Для амперметра А установить предел измерения 20 мА, для вольтметра V – 20 В. Ручки регулятора напряжения источника Е1 «грубо» и «точно» перевести в крайнее левое положение. После проверки преподавателем схемы включить источник Е1. Рис. 10. Схема для исследования светодиода 3.2. Для снятия ВАХ светодиода необходимо с помощью регулятора напряжения источника Е1 задавать значения тока (амперметр А) в соответствии с таблицей 6 и записать значения соответствующего напряжения (вольтметр V). Предельное значение тока Iпред принять меньшим на 2 единицы значения, указанного на светодиоде. Результаты свести в табл. 6. Таблица 6
Примерный вид характеристики приведен на рис. 11. ![]() пр U , В пр Рис. 11. Примерный вид ВАХ светодиода Содержание отчетаСхемы включения полупроводниковых диодов. Таблицы экспериментальных данных. Графики ВАХ исследованных полупроводниковых диодов. По ВАХ выпрямительного диода определить: статическое сопротивление на прямой и обратной ветвях характеристики; динамическое сопротивление на линейном участке прямой и обратной ветви ВАХ. По ВАХ кремниевого стабилитрона определить: напряжение пробоя стабилитрона; максимальный и минимальный токи, при которых обеспечивается стабилизация напряжения. |