Вопрос 1: При каких условиях выходное напряжение параметрического стабилизатора остается постоянным?
Вопрос 2: Когда возникает ток стабилизации Iст т ?
Вопрос 3: При каких условиях эффект стабилизации сохраняется даже под нагрузкой?
3. Диоды с особыми свойствами
3.1. Светодиоды
Общие сведения. В случаях, когда полупроводниковые диоды выполнены из таких материалов как арсенид галлия или фосфид галлия, часть подводимой к ним электрической энергии преобразуется не в тепло, как в других полупроводниках, а в световые потоки с намного более короткой длиной волны. Цвет излучения определяется выбором соответствующего материала и присадками. Цвет может быть инфракрасным, красным, желтым, оранжевым, зеленым или даже голубым.
Экспериментальная часть.
Задание 1. Снять вольтамперную характеристику светодиода.
Порядок выполнения эксперимента
1. Подведите одно из линейных напряжений 12 В, 50 Гц трехфазного источника к цепи (рис. 3.1.1) и заосциллографируйте зависимость напряжения от тока. На схеме А1 и V1 – входы коннектора. Для получения на виртуальном осциллографе зависимости напряжения от тока включите режим X-Y переключателем «XY-развертка».
Рис. 3.1.1 Схема исследования ВАХ светодиода
2. Перенесите осциллограмму на график (рис. 3.1.2).
Рис. 3.1.2 Вольтамперную характеристику светодиода
Задание 2. Изучить влияние напряжения UСД, тока IСД светодиода и его полярности на световую эмиссию.
Порядок выполнения эксперимента
1. Соберите цепь согласно схеме (рис. 3.1.3) и изменяйте входное напряжение последовательными шагами, как указано в табл. 3.1.1. Измерьте прямое напряжение UСД и ток IСД светодиода с помощью мультиметра и установите светоизлучение (отсутствует, слабое, среднее, сильное). Занесите данные в таблицу.
Рис. 3.1.3 Схема исследования светодиода
Таблица 3.1.1 – Экспериментальные данные
Uвх, В |
UСД, В |
IСД, мА |
светоизлучение |
2 |
|
|
|
4 |
|
|
|
6 |
|
|
|
8 |
|
|
|
10 |
|
|
|
12 |
|
|
|
14 |
|
|
|
15 |
|
|
|
2. Измените полярность диода и убедитесь, что светоизлучения не наблюдается.
Вопрос 1: Какой минимальный ток необходим светодиоду для слабого светоизлучения?
Вопрос 2: Как ведет себя светоизлучение при изменении полярности прикладываемого напряжения?
Вопрос 3: Напряжение питания светодиода 5 в. Какой добавочный резистор необходим при токе 15 мА?
3.2. Диоды с переменной емкостью (варикапы)
Общие сведения. р-n переход запертого кремниевого диода ведет себя как изолятор и, таким образом, подобен диэлектрику конденсатора. Приложенное обратное напряжение влияет на толщину p-n перехода и, соответственно, на емкость.
Экспериментальная часть.
Задание 1. Снять вольтамперную характеристику варикапа.
Порядок выполнения эксперимента.
1. Приложите синусоидальное напряжение 12 В, 50 Гц (одно из линейных напряжений трехфазного источника) к цепи (рис. 3.2.1) и заосциллографируйте зависимость напряжения от тока. На схеме А1 и V1 – входы коннектора. Для получения на виртуальном осциллографе зависимости напряжения от тока включите режим X-Y переключателем «XY-развертка».
Рис. 3.2.1 Схема исследования ВАХ варикапа
2. Перенесите осциллограмму на график (рис. 3.2.2).
Рис. 3.2.2 Вольт-амперная характеристика варикапа
Задание 2. В параллельном резонансном контуре изучить зависимость резонансной частоты от обратного напряжения варикапа и влияние этого напряжения на емкость обедненного (запирающего) слоя.
Порядок выполнения эксперимента.
1. Приложите синусоидальное напряжение амплитудой 10 В к цепи (рис.3.2.3). Частота напряжения должна быть между 10 и 20 кГц. На схеме V1 – вход коннектора или мультиметр, V2 – только мультиметр. Индуктивность 200 мГн получается путем последовательного соединения двух индуктивностей по 100 мГн, постоянное напряжение больше 15 В – путем последовательного соединения регулируемого и нерегулируемого источников напряжения.
Примечания: