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

39331. АНАЛИЗ ЛИНЕЙНОЙ АКТИВНОЙ ЦЕПИ 251.5 KB
  На основе анализа графиков трёх выходных сигналов сделать вывод о виде цепи (пропорционально - дифференцирующая или пропорционально - интегрирующая). Выделить случай, в котором операция, выполняемая цепью, наиболее близка к идеальному варианту преобразования входного сигнала.
39332. Анализ линейной стационарной цепи 235.5 KB
  Доросинский АНАЛИЗ ЛИНЕЙНОЙ СТАЦИОНАРНОЙ ЦЕПИ: Методические указания к курсовой работе по дисциплине €œОсновы теории радиотехнических сигналов и цепей€ Т. АНАЛИЗ ЛИНЕЙНОЙ СТАЦИОНАРНОЙ ЦЕПИ Составитель Лысенко Тамара Михайловна Редактор Н. При этом особое внимание уделяется сущности процессов в цепи и фундаментальным понятиям важным для изучения любых линейных систем.
39333. АНАЛИЗ ЛИНЕЙНОЙ СТАЦИОНАРНОЙ ЦЕПИ 1.85 MB
  Найти операторный коэффициент передачи цепи по напряжению и записать его в виде отношения двух полиномов Составить таблицу значений коэффициентов полиномов для двух значений
39334. Основы теории цепей 271.88 KB
  Найти операторный коэффициент передачи цепи по напряжению и записать его в виде отношения двух полиномовСоставить таблицу значений коэффициентов полиномов для двух значений 1 и 2. Записать комплексную частотную характеристику цепи K j и соответствующие ей амплитудночастотную K и фазочастотную характеристики. По найденным аналитическим выражениям рассчитать и построить графики частотных характеристик цепи для двух значений коэффициента усиления 1 и 2 . Определить переходную ht и импульсную gt характеристики цепи.
39335. Устройство сбора данных 12.87 MB
  Москва 2006 Введение Информационноизмерительные и управляющие цифровые микропроцессорные системы к которым относится проектируемое устройство сбора данных УСД предназначены для измерения сбора обработки хранения и отображения информации с реальных объектов. Такие системы используются практически во всех отраслях народного хозяйства для контроля и управления...