- •3.7. Лабораторная работа Исследование полупроводниковых диодов
- •1. Общие характеристики полупроводниковых диодов
- •2. Подготовка к работе
- •3. Измерения и обработка результатов
- •3.4. Исследование вольт-амперной характеристики реального диода при комнатной температуре
- •3.4.1. Исследование прямой ветви вах диода д2
- •3.4.2. Исследование обратной ветви вах диода д2
- •3.4.5* (Для эмф) Исследование вах диодов различных типов (по указанию преподавателя)
- •3.5. Исследование зависимости обратного тока реального диода от температуры
- •4. Отчетные материалы
2. Подготовка к работе
Лабораторная работа относится к темам: P-n-переход, ″Реальные диоды″. Предварительно необходимо выполнить задания контрольной работы (РГЗ).
В "заготовке" к работе следует описать:
– структуру, строение, схему замещения, идеальные и реальные вольтамперные характеристики диодов;
– написать количественные соотношения для вольтамперной характеристики диода, описать формулы для вычисления r;
– особенности маркировки (Д2, КД208, диодов Шоттки и другие), применение диодов;
– схему испытаний;
– подготовить таблицы.
3. Измерения и обработка результатов
3.1. Начальные установки.
Ознакомьтесь с панелью стенда. По указанию преподавателя выберите диоды, необходимые для исследования.
Подключите исследуемый диод Д2 к клеммам стенда.
3.2. Включите измерительные приборы в режим измерения постоянного тока и постоянного напряжения.
3.3. Подайте напряжение питания стенд.
Определите, при каких положениях переключателя полярности создается прямое включение диода.
3.4. Исследование вольт-амперной характеристики реального диода при комнатной температуре
3.4.1. Исследование прямой ветви вах диода д2
При комнатной температуре t0 снимите данные (табл. 3.1) для построения вольт-амперной характеристики реального диода в области прямых смещений от 0 до 1 В (7…10 точек до токов не более 30–40 мА);
Таблица 3.1.
Параметр |
Диод: (марка) t0 = … оС |
||
Прямая ветвь |
|||
Uпр, В |
? |
7… 10 точек |
? |
Iпр(U), мА |
? |
? |
? |
rпр, Ом |
? |
? |
? |
|
Обратная ветвь |
||
Uобр, В |
? |
7… 10 точек |
? |
Iобр, мА |
? |
? |
? |
Rобр, Ом |
? |
? |
? |
3.4.2. Исследование обратной ветви вах диода д2
При комнатной температуре t0 снимите данные для построения вольт-амперной характеристики реального диода в области обратных прямых смещений (не менее 7–10 точек до напряжения 3…4 В).
3.4.3. Постройте на одном графике прямую и обратную ВАХ характеристики реального диода Д2 (в I и III четверти) при комнатной и повышенной температурах (из данных п. 3.5.3).
3.4.4. Рассчитайте и постройте на одном графике значения дифференциального сопротивления r при прямом и обратном смещении диода Д2 (в I и III четверти). Оцените, как изменяется сопротивление r при увеличении прямого и обратного напряжения?
3.4.5* (Для эмф) Исследование вах диодов различных типов (по указанию преподавателя)
По указанию преподавателя выполните испытания пп. 3.4.1 – 3.4.4. для каждого из диодов, выданных преподавателем. Заполните таблицы, аналогичные таблице 3.1 для каждого диода.
3.5. Исследование зависимости обратного тока реального диода от температуры
3.5.1. Включите диод Д2 в обратном направлении при напряжении (1,5…2 В). Поместите диод в термостат. Определите значение силы тока при комнатной температуре. Рассчитайте значение статического сопротивления R при данном токе.
3.5.2. Включите термостат, и по мере нагрева диода до температуры t 50 оС снимите зависимость обратного тока Iобр от температуры, поддерживая напряжение примерно постоянным (Таблица 3.2). Выключите термостат при температуре t 50 оС.
Таблица 3.2.
Параметр |
Диод: Д2 |
||
Прямая ветвь |
|||
t, оС |
? |
Через 2…3 оС |
50 |
Uобр, В |
? |
? |
? |
Iобр(t), мА |
? |
? |
? |
rобр(t), Ом |
? |
? |
? |
3.5.3. Не открывая термостат, оперативно снимите данные для построения прямой и обратной характеристики диода при повышенной температуре 50…55 oC.
3.5.4. Постройте зависимость обратного тока Iобр(t) и статического сопротивления Rобр(t) от температуры (на одном графике, разные оси).
3.5.4. Выключите установку.