Лабораторная работа 1 Изучение полупроводниковых диодов и стабилитронов
 Скачать 62 Kb.
|
|
Лабораторная работа № 1 Изучение полупроводниковых диодов и стабилитронов 1.1. Цель работы Исследование вольтамперных характеристик, определение основных параметров различных типов полупроводниковых диодов и стабилитронов и анализ простейших схем с полупроводниковыми диодами и стабилитронами. 1.2. Порядок выполнения работы 1.2.1. Соберите схему для получения вольтамперных характеристик диодов и стабилитронов, приведеную на рис.1.1. Для исследования выберите кремниевый диод 1N4148 или другой по указанию преподавателя.  Рис.1.1 1.2.2. Установите максимальное значение тока генератора I1 20 мА, приращение 0.5%, режим работы мультиметра на измерение постоянного напряжения. Изменяя выходной ток генератора тока от 0.2 мА до 20 мА, занесите в таблицу результаты измерений напряжения на диоде для соответствующих значений тока. Таблица 1.1
1.2.3. Измените тип диода на диод Шотки MBR1035 или другой по указанию преподавателя и повторите измерения в соответствии с п. 1.2.2. 1.2.4. Замените диод на стабилитрон 1N957A (стабилитрон 1) или другой по указанию преподавателя и повторите измерения в соответствии с п. 1.2.2. 1.2.5. Измените полярность включения стабилитрона путем удаления и последующей вставки перевернутого на 180 градусов генератора тока I1 и повторите измерения в соответствии с п. 1.2.2. 1.2.6. Измените тип стабилитрона на 1N961A (стабилитрон 2) или другой по указанию преподавателя и повторите измерения в соответствии с пп. 1.2.4 – 1.2.5. 1.2.7. Соберите схему, приведенную на рис.1.2. Установите частоту генератора V1 50 Гц, напряжение 20 В, тип диода тот же, что и в п. 1.2.1. Активизируйте схему и скопируйте полученные осциллограммы (масштаб по оси X - 5ms/div, по оси Y в каналах A и B - 10V/div). 1.2.8. Замените диод на стабилитрон 1 из п. 1.2.4 и повторите измерения в соответствии с п. 1.2.7. 1.2.9. Соберите схему, приведенную на рис.1.3, и повторите измерения аналогично пп. 1.2.7 - 1.2.8 для тех же типов диода и стабилитрона.   Рис.1.2. Рис.1.3 1.3. Обработка результатов измерений 1.3.1. Постройте на одном графике (ось напряжений от -15 В до +1 В, ось токов от -20 мА до +20 мА) прямые ветви ВАХ исследованных кремниевого диода и диода Шоттки и прямые и обратные ветви ВАХ стабилитронов. Сделайте выводы о сходстве и различии ВАХ исследованных диодов и стабилитронов. 1.3.2. Определите прямые статические Rст и дифференциальные Rдифф сопротивления для всех типов диодов и стабилитронов при токах 2 мА и 10 мА по формулам: Rст = U/I ; Rдифф = dU/dI (дифференциальные сопротивления определяются численным дифференцированием с использованием заданного и следующего за ним по таблице значения тока). Сделайте выводы о зависимости полученных значений сопротивлений от тока, а также соотношении статических и дифференциальных сопротивлений для каждого типа диода и у различных диодов. 1.3.3. По тем же формулам определите обратные статические и дифференциальные сопротивления для всех типов стабилитронов при токах 2 мА и 10 мА. По данным таблицы запишите величины напряжения стабилизации стабилитронов при тех же токах. Объясните, каким образом происходит стабилизация напряжения и как на нее влияют параметры стабилитрона. 1.3.3. Объясните вид каждой из четырех осциллограмм, полученных из измерений пп. 1.2.7 – 1.2.9 для каждого типа диода. 1.4. Содержание отчета 1.4.1. Цель работы. 1.4.2. Схемы для снятия ВАХ и осциллограмм. 1.4.3. Таблицы с результатами измерений. 1.4.4. Вольтамперные характеристики диодов и стабилитронов. 1.4.5. Расчет параметров, определяемых по результатам измерений. 1.4.6. Картинки осциллограмм. 1.4.7. Выводы. 1.5. Контрольные вопросы 1.5.1. Какие процессы протекают в p-n переходе в равновесном состоянии, прямом и обратном включении? 1.5.2. Дайте определения основных параметров полупроводниковых диодов и стабилитронов. 1.5.3. В чем различия ВАХ и рассчитанных по ним параметров диодов с p-n-переходом и диодов Шотки? 1.5.4. Как практически определить статические и дифференциальные сопротивления диодов по ВАХ? |