|
|
Исследование полупроводниковых выпрямительных диодов. ЛБ-1 Пудло Д.В.. Лабораторная работа 1 Исследование полупроводниковых выпрямительных диодов
Лабораторная работа №1
«Исследование полупроводниковых выпрямительных диодов»
Цель работы: изучение физических основ работы полупроводниковых выпрямительных диодов, экспериментальное исследование их вольтамперных характеристик и определение основных параметров.
Основные теоретические положения
Полупроводниковые приборы – приборы, действие которых основано на использовании свойств веществ, занимающих по электропроводности промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.
Электронно-дырочный p-n-переход – тонкий слой между двумя областями полупроводникового кристалла с разными типами электропроводности: электронной и дырочной.
По конструкции p-n-переходы различают симметричные и несимметричные, резкие и плавные, плоскостные и точечные и др. Их основное свойство: несимметричная электропроводность, при которой кристалл пропускает ток только в одном направлении.
Полупроводниковый диод – прибор, имеющий два вывода и один p-n-переход. Все полупроводниковые диоды делят на две группы: выпрямительные и специальные. Выпрямительные предназначены для преобразования переменного тока в постоянный и их подразделяют на диоды малой, средней и большой мощности. Последние называют силовыми. В зависимости от частоты и формы переменного напряжения диоды делятся на низкочастотные, высокочастотные, сверхвысокочастотные и импульсные. Специальные диоды используют различные свойства p-n-переходов: явление пробоя, барьерную ёмкость, наличие участков с отрицательным сопротивлением и др.
Материалом для изготовления обычно служит кремний или арсенид галлия. Германий почти не применяется из-за сильной температурной зависимости обратного тока. Условное графическое обозначение, структура и вольтамперная характеристика (ВАХ) полупроводникового диода приведены на рис. 1:
Рис. 1 – Полупроводниковый диод: а – схемное обозначение; б - структура; в – ВАХ.
|
Лабораторная работа №1
|
ТОГУ, ФАИТ, УИТС(аб)-01 Пудло Д.В.
|
лист
|
1
|
Рис. 2 – Принципиальная схема установки для изучения полупроводникового выпрямительного диода.
Рис. 3 – Монтажная схема установки для изучения полупроводникового выпрямительного диода.
Результаты исследования вольт-амперной характеристики выпрямительного диода при
прямом его включении
Uпр, В
|
0.2
|
0.291
|
0.347
|
0.382
|
0.408
|
0.43
|
0.45
|
0.462
|
0.485
|
0.495
|
Iпр, мA
|
0
|
10
|
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
90
|
Результаты исследования вольт-амперной характеристики выпрямительного диода при обратном его включении
Uобр, В
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
Iобр, мA
|
0,1
|
0,15
|
0,3
|
0,4
|
0,6
|
0,8
|
1,1
|
1,3
|
1,7
|
1,9
|
2,1
|
2,5
|
3
|
|
Лабораторная работа №1
|
ТОГУ, ФАИТ, УИТС(аб)-01 Пудло Д.В.
|
лист
|
2
|
Рис. 4 – Вольт-амперная характеристика выпрямительного диода.
Прямое статическое сопротивление диода:0,
Прямое дифференциальное сопротивление диода:
Обратное статическое сопротивление диода:
Обратное дифференциальное сопротивление диода:
|
Лабораторная работа №1
|
ТОГУ, ФАИТ, УИТС(аб)-01 Пудло Д.В.
|
лист
|
3
|
Прямое напряжение при максимальном прямом токе:
Обратный ток при максимальном обратном напряжении:
Вывод: в ходе данной лабораторной работы были изучены физические основы полупроводниковых выпрямительных диодов, было проведено экспериментальное исследование их вольтамперных характеристик, а именно: были определены рямое статическое сопротивление диода  , прямое дифференциальное сопротивление диода  , обратное статическое сопротивление диода  , обратное дифференциальное сопротивление диода  , прямое напряжение при максимальном прямом токе , обратный ток при максимальном обратном напряжении . Полупроводниковый диод обладает односторонней проводимостью. Это показывает ВАХ диода прямой и обратной ветви. При небольшом напряжении на зажимах диода в цепи протекает большой ток, а при значительном обратном напряжении, ток практически не протекает.
|
Лабораторная работа №1
|
ТОГУ, ФАИТ, УИТС(аб)-01 Пудло Д.В.
|
лист
|
4
| |
|
|
Скачать 246.76 Kb.