2. Задания на теоретические расчёты

1. Построить теоретическую ВАХ, представив её выражение в виде:

U= _т ln [I/I₀+1]

и приняв I₀=0,1 мА, _т=0,026В.

При построении прямой ветви подставить положительные значения токов от 0 до 10 мА (5-6 точек). Обратную ветвь ВАХ удобнее строить по формуле (8), подставляя значения обратных напряжений от 0 до-10В и вычисляя значения токов.

2. Определить значения дифференциального сопротивления диода в двух выбранных точках на прямой ветви ВАХ выпрямительного диода Д9Б по формуле (9).

3. Для стабилизатора напряжения (рис.9) найти коэффициент стабилизации Кст при условии, что ΔЕ=5В; Е=12,5В; ΔU= 0,2В; Uст=5,6В.

3. Задания на Экспериментальные исследования и методические указания к ним

Каждый из студентов выполняет вариант по заданию преподавателя:

Вариант №	1	2	3	4	5	6
Диод - Si	1N914	1N914A	1N4009	1N4150	1N4152	1N4154
Диод - Ge	mbrb1040	mbr1060	mbr7030	mbrb4030	mbr340	mbr835
Стабилитрон	1N4372	1N4773A	1N4733A	1N4735A	1N4740A	1N4742A

Задание 1. Снять по точкам статическую Вольтамперную

характеристику (ВАХ) диода

1. С нять прямую ветвь ВАХ диода на основе кремния (1N914). Для ее измерения собрать схему (рис.3.1).

Последовательно устанавливая значения прямого тока Iпр диода, задаваемого источника тока (0 - 10мА), запишите значения напряжения Unp и тока Iпр в табл.1.

1.2. Снять обратную ветвь ВАХ диода на основе кремния (1N914). Собрать схему (рис.3.2). Переверните диод. Последовательно устанавливая ЭДС источника равными О - 50 В, запишите значения тока I_обр и напряжения U_обр в табл.2.

1 .3. По полученным данным постройте графики I_пр(U_np) и I_обр(U_обр).

1.4. Рассчитать дифференциальное сопротивление диода по графику прямой ветви ВАХ по формуле R_диф= ∆U/∆I│_Iпр=const, при Iпр = 8 мА. Проделать ту же процедуру для Iпр = 4 мА, Iпр = 2 мА и 1пр =0.5 мА. Результаты расчетов запишите в отчет: R_диф= ∆U/∆I│_Iпр=8мА=__. Построить график зависимости R_диф= f(Iпр).

1.5. Вычислите статическое сопротивление диода на постоянном токе по формуле R_cтат= U₀/I₀ при I₀ = 8 мА и занесите результат в отчет.

1.6. Вычислить дифференциальное сопротивление диода при обратном напряжении 5, 10В и запишите результаты в отчет.

1.7. Исследовать статическую ВАХ диода на основе германия. Повторить пункты 1.1 – 1.6 для диода mbrd835.

Задание 2. Снять статическую Вольтамперную характеристику (ВАХ) диода используя осциллограф

Э то наиболее быстрый и удобный способ исследования ВАХ, непосредственно наблюдая ее на экране осциллографа.

2.1. Собрать схему, приведенную на рис.3.3.

2.2. Получить на экране осциллографа изображение ВАХ. Для этого: на выходе генератора установить треугольный сигнал с амплитудой 10В, частотой 10Гц . Осциллограф поставить в режим В/А. При таком подключении координата точки луча по горизонтальной оси осциллографа будет пропорциональна напряжению, подаваемому на А - вход, а по вертикальной- току через диод. Поскольку напряжение в вольтах на резисторе 1 Ом численно равно току через диод в амперах (I=U/R=U/1=U), по вертикальной оси можно непосредственно считывать значения тока. Это и позволит получить вольтамперную характеристику непосредственно на экране осциллографа. Таким образом, ток и напряжение в каждой точке ВАХ вычисляются из соотношений: I= Y K_y.канВ, U= X K_y.канА, где Y,X – координата точки луча, в делениях шкалы осциллографа; K_y.канА, K_y.канВ – масштабные множители осциллографа по оси Y каналов А и В, причем в размерности множителя канала В K_y.канВ 1мВ соответствует 1мА.

Подобрать значения K_y.канА, K_y.канВ так, чтобы луч не выходил за пределы экрана, а изображение ВАХ было по возможности максимальным. Осевые линии на сетке экрана совпадают с осями ВАХ.

2.3. Снять статическую ВАХ диода в режиме большого сигнала, когда амплитуда сигнала превышает максимальное допустимое обратное напряжение т.е. Um>|Uобр.max|.

У становить на выходе генератора треугольный сигнал с амплитудой 40В, смещением –10В, частотой 1Гц и получить на экране осциллографа изображение ВАХ (рис.3.4.).

Рис.3.4.

Зарисовать в отчет статическую ВАХ с нанесением по осям координат масштабов соответствующих значениям токов и напряжений. Определить максимальное допустимое обратное напряжение (Uобр.max=__).

2 .4. Снять статическую ВАХ диода на основе германия mbrd835 в режиме малого сигнала. Установить на выходе генератора треугольный сигнал с амплитудой 5В, смещением 0В, частотой 1Гц и получить на экране осциллографа изображение ВАХ (рис.3.5.).

Рис.3.5.

Обратите внимание на изгиб ВАХ. Измерьте и запишите в отчет величину напряжения изгиба для диода на основе германия mbrd835 (U_изг.Ge=__ ). Напряжение изгиба определяется из вольтамперной характеристики диода, для точки, где характеристика претерпевает резкий излом.

Повторить задание для диода (рис.3.6) на основе кремния 1N914 (U_изг.Si=__).

Р ис.3.6.