ЛАБОРАТОРНАЯ 1 ЭЛЕКТРОНИКА. Электроника Ксюша. Отчёт по лабораторной работе 1

• Название: Отчёт по лабораторной работе 1
• Анкор: ЛАБОРАТОРНАЯ 1 ЭЛЕКТРОНИКА
• Дата: 13.10.2021
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: Электроника Ксюша.doc
• Тип: Исследование; #247072

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего образования

“СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ”

Военно-инженерный институт

ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1

Измерение и исследование ВАХ и параметров выпрямительных диодов

Преподаватель ________ Е.Р. Гафаров

^{подпись, дата инициалы, фамилия}

Студенты ВЦ20-01АСУ, 302048406 ________ А. В. Яркина

302048429 ^{подпись, дата} А. А. Молодых

302048380 К. В. Красильникова

302050563 А. А. Гулькова

Красноярск 2021

Цель работы: Закрепление теоретических знаний о физических принципах работы и определяемых ими характеристиках и параметрах выпрямительных полупроводниковых диодов путем экспериментального исследования их с помощью измерительных средств аппаратно-программного комплекса «Электроника» и моделирования на ПЭВМ.

Задачи работы: освоение методов экспериментального автоматического и ручного измерения вольт-амперных характеристик и параметров выпрямительных полупроводниковых диодов и методов их исследования с помощью моделирования на ПЭВМ измерение и исследование с помощью моделирования на ПЭВМ характеристик и параметров выпрямительных диодов разного типа, их сопоставление, физическое обоснование, анализ соответствия теоретически определяемым характеристикам и параметрам.

Оборудование: аппаратно-программный комплекс «Электроника»

Вид лицевой панели виртуального лабораторного стенда



Рис. 1 – лицевая панель виртуального лабораторного стенда

Показания цифрового индикатора ручных измерений и графики прямой ветви ВАХ, измеренной в ручном режиме



Рис. 2 – График прямой ветви ВАХ, измеренной в ручном режиме

_{при RT = 300 Ом,E=E}кон

E,В	Uд, В	Iд, мА
0,001853	0,000302	0,004503
0,301255	0,220855	0,234708
0,601109	0,287095	0,915292
0,900434	0,320226	1,691737
1,200227	0,342365	2,501339
1,499899	0,359465	3,325391
1,799400	0,373339	4,158308
2,099048	0,384997	4,998270
2,398802	0,395343	5,842143
2,698087	0,404593	6,688017
2,997893	0,412688	7,538315
3,297593	0,420010	8,391033
3,596974	0,427161	9,243112
3,896611	0,434176	10,096716
4,196035	0,439982	10,952862
4,495721	0,446223	11,808620
4,795538	0,451374	12,667718
5,094828	0,456113	13,526951
5,394551	0,460904	14,386532

Таблица 1-результаты измерений прямой ветви ВАХ в ручном режиме

Значение порогового напряжения диода Uд.пор, определенные по

прямой ветви ВАХ, измеренной в ручном режиме Uд.пор=0,342365В

Статистическое и дифференциальное сопротивления прямой ветви ГД507А

Точка 1 (возле точки изгиба)

R_ст1=U_д/I_д=0,373339/4,158308=0,0897814688 кОм

r_д=ǀ∆Uǀ/ǀ∆Iǀ=(0,359465-0,320226)/(3,325391 -1,691737) = 0,02401916195 кОм

Точка 2 (при Е=Е_кон/2)

R_ст2=U_д/I_д=0,404593/6,688017= 0,06049521106 кОм

r_д=ǀ∆Uǀ/ǀ∆Iǀ=(0,412688-0,395343)/(7,538315-5,842143) = 0,01022596764 кОм

Точка 3 (при Е=Е_кон)

R_ст3=U_д/I_д=0,460904/14,386532 = 0,03203718589 кОм

r_д=ǀ∆Uǀ/ǀ∆Iǀ=(0,460904-0,456113)/(14,386532-13,526951) = 0,00557364576 кОм

Показания цифрового индикатора ручных измерений и графики измеренной в ручном режиме обратной ветви ВАХ



Рис. 3 – График обратной ветви ВАХ, измеренной в ручном режиме

при R_т = 100 кОм от E_нач до E = 0.

E,В	Uд, В	Iд, мА
-9,988853	-9,885741	-0,000878
-9,688938	-9,588333	-0,000859
-9,389075	-9,290868	-0,000842
-9,089603	-8,993756	-0,000824
-8,789827	-8,696260	-0,000807
-8,490255	-8,398879	-0,000791
-7,990692	-7,903076	-0,000762
-7,491079	-7,407155	-0,000736
-6,991483	-6,911257	-0,000709
-6,492148	-6,415662	-0,000683
-5,992531	-5,919644	-0,000657
-5,492961	-5,423543	-0,000631
-4,993671	-4,927848	-0,000605
-4,493983	-4,431888	-0,000579
-3,994399	-3,935913	-0,000553
-3,494858	-3,440051	-0,000525
-2,995593	-2,944632	-0,000496
-2,495935	-2,448836	-0,000467
-1,996340	-1,953044	-0,000435
-1,496964	-1,457870	-0,000399
-0,997383	-0,962467	-0,000361
-0,497734	-0,467505	-0,000316
0,001869	0,000198	0,000001

Таблица 2 – результаты измерений обратной ветви ВАХ в ручном режиме

графики зависимостей I_д = f(E), U_д = f(I_д), R_д.ст = f(I_д), r_д = f(I_д) по результатам измерения прямой ветви ВАХ в автоматическом режиме с соответствующей им строкой состояния



Рис. 4 – график зависимости I_д = f(E)



Рис. 5 – График зависимости U_д = f(I_д)



Рис. 6 – график зависимости R_ст = f(I_д),



Рис.7 – график зависимости r_д = f(I_д)

Значения пороговых напряжений диодов U_д.пор, определенные по прямой ветви ВАХ, измеренной в автоматическом режиме



Рис. 8 – график прямой ветви ВАХ, измеренной в автоматическом режиме при R_т = 300 Ом, Е = Е_кон

Значения пороговых напряжений диодов Uд.пор, определенные по

прямой ветви ВАХ, измеренной в автоматическом режиме Uд.пор=0,33 В

E,В	Uд, В	Iд, мА	Rст, кОм	rд, кОм
2,798174	0,409671	6,965087	0,058818	0,010053
5,394680	0,466711	14,369812	0,032479	0,006028

Таблица 6 – результаты измерений прямой ветви ВАХ в автоматическом режиме



Рис. 16 – график измеренной в автоматическом режиме обратной ветви ВАХ при R_т = 100 кОм, Е_нач =-10, Е_кон=0

E,В	Uд, В	Iд, мА	Rст, кОм	rд, кОм
-9,988725	-9,902521	-0,000876	11306,485749	11978,649346
-4,993569	-4,937351	-0,000591	8355,034333	19216,021334

Таблица 7 – результаты измерений обратной ветви ВАХ в автоматическом режиме

Коэффициент выпрямления К_в

Для точки U_д=+-0,22

K_в=0,234708/0,000316=742

Для крайнего значения U_д=+-0,47

K_в=14,386532/0,000316=45.527

Вывод

В результате выполнения данной лабораторной работы нами были закреплены теоретические знания о физических принципах работы диода. Мы доказали, что полупроводниковый диод обладает односторонней проводимостью. При небольшом напряжении в цепи проходит относительно большой ток, а при значительном обратном напряжении ток ничтожно мал.

Полученное в ручном режиме значение порогового напряжения U_дпор=0,342, а в автоматическом U_дпор=0,33 свидетельствует о правильности измерений. Расхождения в пределах допустимой погрешности прибора.