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

44433. Разработка приспособления для сборки-сварки кронштейн симметричный 1.38 MB
  Обоснование маршрутной последовательности выполнения сборочно-сварочных операций Проектирование приспособления для сборки-сварки кронштейна переходного Выбор и обоснование конструктивных элементов приспособления установочных зажимных элементов вспомогательных устройств рамы и т. Разработка компоновочной схемы и сборочного чертежа приспособления...
44434. Проектирование микропроцессора (МП) управления внешним объектом на базе микропроцессора производства фирмы Atmel семейства AVR 862.5 KB
  В соответствии с заданием на наше устройство поступают как дискретные так и аналоговые сигналы. Дискретные сигналы не требуют обработки поэтому мы можем сразу подавать их на ЦПУ используя только схему которая будет защищать порты ввода вывода от больших токов. На порты микроконтроллера могут поступать токи до 20 mA
44435. Проект завода по производству пива производительностью 500 тыс. гл в год 2.96 MB
  Приведены выбор и обоснование способов производства пива и процессуальные схемы их получения. Для производства светлого и тёмного пива предусмотрено кипячение сусла с хмелем, брожение, дображивание. Для достижения стабильности пива предложены обработки: фильтрация, осветление, обработка холодом. Применён изобарический розлив
44436. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ 1.05 MB
  Строительная стоимость вариантов трассы Общая строительная стоимость железной дороги выражается следующей формулой: где: коэффициент учитывающий стоимость временных сооружений прочие затраты содержание строящегося предприятия проектно-изыскательские работы а также непредвиденные затраты. Для первого территориального района ; стоимость работ по земляному полотну главных и станционных путей с учетом дополнительных и укрепительных работ тыс.; стоимость работ по искусственным сооружениям на перегонах и раздельных пунктах тыс.; ...
44438. Изобразительный товарный знак «Школа паркура» на основе формы мартышки 1.79 MB
  В рамках курсового проекта был создан знак на основе формы мартышки для школы паркура. Паркур — искусство перемещения и преодоления препятствий. Многими занимающимися воспринимается как стиль жизни. В настоящее время активно практикуется и развивается многими объединениями и частными лицами во многих странах
44439. Разработка модели системы видеонаблюдения «Мокшинской средней школы» 332.5 KB
  На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80 процентов из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин таких как ускорение передачи информационных сообщений возможность быстрого обмена информацией между пользователями получение и передача сообщений не отходя от рабочего места возможность мгновенного получения любой информации из любой...
44440. Автоматизированная система управления технологическим процессом в отстойнике 9.14 MB
  В горизонтальном отстойнике для эмульсий, схема которого представлена на Рис.1.1, обе жидкости после разделения могут быть выведены из аппарата, поэтому отстойник работает непрерывно. Перфорированная перегородка 2 равномерно распределяет поток по сечению отстойника и предотвращает возмущение жидкости в отстойнике струей эмульсии, поступающей в аппарат.