Бақылау сұрақтары:
Электрлік диссоциация дегеніміз не?
Тұз ертіндісі арқылы жүретін ток неге тәуелді?
Заттың суда еріп, иондарға ыдырауының себебі неде?
№8 зертханалық жұмысы
Жартылайөткізгішті диодты зерттеу
Жұмыстың мақсаты: Жартылайөткізгішті диодтың негізінде p-n аусуының құрылғысымен танысу. Жартылайөткізгішті диодтың параметрлерін өлшеп, вольт-амперлік мінездемесін салу.
Құрал-жабдықтар: Оқу-демонстрациялық стенді, жартылайөткізгішті диод.
Жалпы теориялық мәліметтер
Сыртқы тізбекке жалғайтын екі ұшы бар бір электронды – кемтіктік ауысудан тұратын жартылайөткізгішті диод деп атайды.
Кез келген жартылайөткізгішті диодтың жұмысы p-n ауысуына негізделген. р-n ауысуын өткізгіштіктері n –электронды, р –кемтікті екі жартылайөткізгіштер түзейді. р-n -ауысуының р аймағына оң, ал n аймағына теріс потенциал түсіретін болсақ, онда р-n ауысуы арқылы тоқ жүреді. р-n ауысуына сырттан кернеу түсіргенде р-n арасындағы потенциал кедергісі азаяды, тоқ жүреді. потенциал, кедергісі азайған кезде заряд тасымалдаушылар (р -аймағында кемтік және n -аймағында электрон) одан жеңіл өтеді де электр тоғы жүреді.
Енді р-n ауысуына кері кернеу берген кезде (n -аймағына тоқ көзінің оң полюсі, р –аймағына теріс полюсі жалғанса), потенциал кедергісі үлкейеді. заряд тасымалдаушылар кедергіден жеңіл өте алмайды. Онда р-n ауысуы арқылы жүретін тоқ азаяды. Бұл жағдай диодты кері қосуға сәйкес келеді.
Жалпы түрде диодтың вольт-амперлік мінездемесі мынадай өрнекпен сипатталады:
мұндағы I – диод арқылы жүретін тура тоқ;
I0 – кері тоқ;
U – диодқа берілетін кернеу;
q – электрон заряды;
k - Больцман тұрақтысы;
Т - температура.
Диод айнымалы тоқты түзету мен детекторлау (жоғары жиілікті төмендету) ретінде қолданылады. Диодтар нүктелік және жазық түрде жасалады. Олар қуатымен жұмыс жасау жиілігінің және кеңдігімен (диапазонымен) ажыратылады.
Диодтар дайындау үшін кремний мен германий элементтерінен дайындалған материалдар пайдаланылады.
Жұмыс орындалу реті
Зерттелетін диодты сәйкесті ұяға диодтың анодын оң, ал катодына теріс полюсты-ұшты қосуды сақтай отырып орнатыңыз. Кедергісі айнымалы R резисторды – кедергіні ең аз (сағат тіліне қарама-қарсы) шамасына қойыңыз. Амперметрдің А өлшеу шегін «DCA 200m» орнына ауыстырып қосыңыз. Вольтметрдің V ауыстырып қосқышын «DCV 20» орнына қойыңыз.
Аспаптардың көрсетуін №1 кестеге жазыңыз.
R айнымалы кедергіні байыппен өзгерте отырып, тоқ күшін 0,1 mА жеткізіңіз. Приборлардың көрсетуін №1 кестеге жазыңыз.
R айнымалы кедергіні өзгерте отырып, тоқ күшін 0,2 mА жеткізіп, приборлардың көрсетуін №1 кестеге жазыңыз.
R айнымалы кедергіні өзгерте отырып, тоқ күшін 0,3 mА жеткізіп, приборлардың көрсетуін №1 кестеге жазыңыз.
R айнымалы кедергіні өзгерте отырып, тоқ күшін 0,4 mА жеткізіп, приборлардың көрсетуін №1 кестеге жазыңыз.
R айнымалы кедергіні өзгерте отырып, тоқ күшін 0,5 mА жеткізіп, приборлардың көрсетуін №1 кестеге жазыңыз.
R айнымалы кедергіні өзгерте отырып, тоқ күшін 1 mА жеткізіп, приборлардың көрсетуін №1 кестеге жазыңыз.
Стендіні тоқ көзінен айырыңыз. Диодтың полюстерін (ұштарын) ауыстырып қосыңыз.
Айнымалы кедергіні R (сағат тіліне қарама-қарсы) ең аз орнына қойыңыз. Амперметрдің А ауыстырып қосқышын «DCА 200µA» орнына, вольтметрдің V ауыстырып қосқышын «DCV 20» орнына қойыңыз.
Приборлардың көрсетуін №2 кестеге толтырыңыз.
R-айнымалы кедергіні өзгерте отырып, кернеуді 0,4 В өзгерте отырып, әрбір кернеуге сәйкесті приборлардың көрсетулерін №2 кестеге жазыңыз.
R-айнымалы кедергіні өзгерте отырып, кернеуді 0,6 В өзгерте отырып, әрбір кернеуге сәйкесті приборлардың көрсетулерін №2 кестеге жазыңыз.
R-айнымалы кедергіні 0,8 В өзгерте отырып, әрбір кернеуге сәйкесті приборлардың көрсетулерін №2 кестеге жазыңыз.
R-айнымалы кедергіні 0,9 В өзгерте отырып, әрбір кернеуге сәйкесті приборлардың көрсетулерін №2 кестеге жазыңыз.
R-айнымалы кедергіні 1 В өзгерте отырып, әрбір кернеуге сәйкесті приборлардың көрсетулерін №2 кестеге жазыңыз.
R-айнымалы кедергіні 2 В өзгерте отырып, әрбір кернеуге сәйкесті приборлардың көрсетулерін №2 кестеге жазыңыз.
R - кедергінің көмегі арқылы кернеудің ең үлкен мәніне қол жеткізіп, приборлардың көрсетуін №2 кестеге жазыңыз.
Алынған мәліметтер бойынша диодтың вольт-амперлік характеристикасын салыңыз.
Алынған тәуелділіктерді салыстырыңыз.
№1 кестесі
A көрсетуі |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
1 |
V көрсетуі |
|
|
|
|
|
|
№2 кестесі
V көрсетуі |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
0,9 |
1 |
2 |
A көрсетуі |
|
|
|
|
|
|