9617

Дослідження вольт амперної характеристики діоду

Лабораторная работа

Физика

Тема: Дослідження вольт амперної характеристики діоду Мета: Отримати кількісну залежність струму від напруги для прямого і зворотнього напрямку напруги на напівпровідниковому p-n переході. Дослідити функціональну залежність струму. Облад...

Украинкский

2013-03-14

57.5 KB

6 чел.

Тема: Дослідження вольт амперної характеристики діоду

Мета: Отримати  кількісну залежність струму від напруги для прямого і  зворотнього напрямку напруги на напівпровідниковому p-n переході. Дослідити функціональну залежність струму.

Обладнання: Стенд з регульованої напругою, вольтметром та амперметром, вбудовані опори,

германієвий діод, блок живлення постійного струму.

Головним елементом стандартного позначення діоду на схемах є стрілка, що позначає прямий напрямок струму (від “+” до “-“). Опір діоду  у прямому напрямку багатократно менший за опір у зворотньому напрямку. Нижнє положення перемикача на малюнку схеми відповідає прямому включенню діоду.

 

План роботи

1. Ознайомитися зі схемою стенду.  Ототожнити вимірювальні прилади на схемі та стенді.

Стенд складається з елементів:

змінний опір RV,  що дозволяє керувати напругою і струмом діоду  D;

обмежуючого струм опору Ri; 

перемикача напрямку під’єднання діоду S;

вимірювальних приладів з кількома межами виміру напруги (позначка V)  i струму (позначка A).

2. Установити ручку керування напругою  у  крайнє положення проти годинникової стрілки, що відповідає нульовій напрузі.

Увага! Для виміру струму використовується дуже чутливий мікро амперметр, який може бути

пошкоджено великим струмом прямого напрямку діоду. Тому  перемикати  напрямок під’єднання діоду перемикачем S, та перемикати чутливість приладів можна лише за нульової напруги.

3. Пiд’єднати блок живлення.

4. Виміряти залежність струму від напруги для прямого напрямку під’єднання діоду.

Результати вимірів занести до таблиці 1.

4.1. Установити ручку керування напругою  у  крайнє положення проти годинникової стрілки, що відповідає нульовій напрузі. Перемикач напрямку виставити в положення, що відповідає прямому напрямку;  перемикач чутливості вольтметру виставити на діапазон “1V”; перемикач чутливості амперметру виставити на діапазон “50mA”.

4.2. Ручкою змінного опору обережно підвищувати величину напруги U, одночасно замірюючи струм I.


Таблиця 1.  Вольт амперна характеристика діда при підключенні у прямому напрямку

U, V

0

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

I, mA

5. Виміряти залежність струму від напруги для зворотнього напрямку під’єднання діоду.

Результати вимірів занести до таблиці 2.

5.1. Установити ручку керування напругою  у  крайнє положення проти годинникової стрілки, що відповідає нульовій напрузі. Перемикач напрямку виставити в положення, що відповідає зворотньому напрямку;  перемикач чутливості вольтметру виставити на діапазон “10V”; перемикач чутливості амперметру виставити на діапазон “50A”.

5.2. Ручкою змінного опору обережно підвищувати величину напруги U, одночасно контролюючи струм I.

Увага! Результати вимірів зворотнього струму можуть залежати від тривалості вимірів.

Це відбувається внаслідок підвищення температури p-n переходу  під діє струму. Тому треба тимчасово вимикати блок живлення після установки потрібної напруги. Потім надати можливість охолонути p-n переходу. Після цього ввімкнути блок живлення і занотувати початкове значення струму.

5.3. Занотувати початкове і стале (приблизно за 1 хвилину) значення струмів.

Таблиця 2.  Вольт амперна характеристика діда при підключенні у зворотньому напрямку

U, V

0

0.5

1

2

4

6

8

10

I, A

Початкове

I, A

Стале

6. Побудувати на спільному графіку  в однаковому масштабі  струми прямого (U >0; I >0) і зворотнього (U <0; I <0) напрямків.

7. Для виявлення функціональної залежності струму прямого напрямку від напруги побудувати логарифмічну залежність струму від напруги Y(x).  Де Y = Ln (I{mA}),  x = U.

Визначити  коефіцієнт – тангенс кута нахилу k = dY/dx цієї залежності.

k =

Порівняти  це значення з коефіцієнтом  k залежності для концентрації носіїв струму в напівпровідниках N = N0 exp{ (eU) / (KT) } ;  k =  e / (KT) для кімнатної  температури (T=290oK).

8. Для виявлення особливостей залежності зворотнього струму від напруги, побудувати окремий графік.

Залежність струму від напруги прямого і зворотнього напрямку

Логарифмічна залежність прямого струму

Залежність струму від напруги зворотнього напрямку


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8601. Эволюция науки и проблема научных революций 29.5 KB
  Эволюция науки и проблема научных революций. Эволюция науки. Наука отпочковалась от обыденного знания в глубокой древности. В течение длительного времени происходил процесс накопления единичных эмпирических фактов. И уже в древнем Египте, Месопотами...
8602. Научная теория как высшая форма организации знания. Структура и методы построения научных теорий 34.5 KB
  Научная теория как высшая форма организации знания. Структура и методы построения научных теорий. Научная теория как высшая форма организации знания. Под теорией понимается система знаний, описывающая и объясняющая совокупность явлений некоторой обл...
8603. Техника и этапы ее развития. Проблема технической реальности. Техника и человек 34 KB
  Техника и этапы ее развития. Проблема технической реальности. Техника и человек. Техника и этапы ее развития. Техника (греч. технэ - искусство, мастерство, умение). Понятие техника встречается уже у Платона, Аристотеля. В первом приближении, техника...
8604. Идеалистическое и материалистическое понимание общественной жизни 30 KB
  Идеалистическое и материалистическое понимание общественной жизни. Каким образом система, состоящая из многих частей, способна существовать и изменяться как единое целое, как возникают интегральные средства целого, которых лишены его части? Представ...
8605. Специфика социальных систем. Общество как система. Уровни системного анализа общества 35 KB
  Специфика социальных систем. Общество как система. Уровни системного анализа общества. Специфика социальных систем. Социальная система - структурный элемент социальной реальности, определенное целостное образование, основными элементами которог...
8606. Методология формационного анализа социальной реальности 30.5 KB
  Методология формационного анализа социальной реальности. Социальная реальность - это реальность, в той или иной степени организованная, упорядоченная и структурированная. Относительно значимости этого признака социальной реальности у философов ...
8607. Сущность цивилизационного подхода к обществу 29.5 KB
  Сущность цивилизационного подхода к обществу. Развитие общества: цивилизационный подход. Методологии формационного подхода в современной науке в какой-то мере противостоит методология цивилизационного подхода. Этот подход в объяснении процесса разви...
8608. Экономическое бытие общества 30.5 KB
  Экономическое бытие общества. Сложный характер развития общества определяется его весьма сложной структурой, действием в нем многих неоднородных факторов. Прежде всего в нем осуществляются различные по своему характеру и содержанию виды общественной...
8609. Социальная сфера общества 31 KB
  Социальная сфера общества. Социальная сфера - это сфера производства и воспроизводства человека. Здесь человек воспроизводит себя как биологическое, социальное и духовное существо. В этом смысле социальная сфера противостоит сферам материального и д...