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

67533. АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЛИТОСФЕРУ 198 KB
  Почва один из важнейших компонентов окружающей природной среды. Все основные экологические функции почвы замыкаются на одном обобщающем показателе почвенном плодородии. человек размыкает частично или полностью биологический круговорот веществ нарушает способность почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие.
67534. Обобщенная машина, соответствующая асинхронному двигателю. Понятие векторного управления 147 KB
  Соответствующая пространственная векторная диаграмма дана на рис. 11.2. На диаграмме видно, что вектор перпендикулярен вектору тока а вектор перпендикулярен вектору тока Далее, вектор находится впереди вектора что говорит о двигательном режиме и положительном моменте асинхронного двигателя.
67535. УПРАВЛЕНИЕ ОТХОДАМИ 832 KB
  Накопление отходов в окружающей среде и вызываемое ими вторичное загрязнение в результате длительного хранения наряду с задолживанием территорий развитием экспорта отходов в пространстве и времени делают приоритетными вопросы эффективного обращения с отходами и снижение эмиссии в окружающую среду.
67536. Амплитудное и фазовое управление двухфазным асинхронным двигателем с полым ротором. Следящий электропривод переменного тока с сельсинами 229 KB
  Одна из фаз называется обмоткой возбуждения а другая – обмоткой управления. Если на обмотки возбуждения и управления подать напряжения сдвинутые по фазе на угол π 2 например то получается магнитное поле вращающееся с синхронной частотой ω1. При уменьшении напряжения управления магнитное...
67537. МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ СИЛОВОГО КАНАЛА ЭЛЕКТРОПРИВОДА 300.5 KB
  На рис. 13.3 показана тележка, на которую действует сжатая пружина с силой F = cx, где с – коэффициент жесткости пружины; x – величина ее деформации. Сила направлена вправо независимо от направления движения – влево или вправо. Действие пружины обусловлено ее потенциальной энергией упругой деформации.
67538. Функции передаточного устройства. Характеристики агрегата «двигатель-редуктор». Выбор мощности двигателя по типовому движению 213 KB
  Третьей функцией передаточного устройства является изменение скорости вращения и момента для согласования характеристик двигателя и исполнительного механизма. Масса объем мощность потерь и стоимость электродвигателя определяются его моментом М2 а мощность на валу дается формулой P2 = M2 ω.
67539. Электропривод с упругими связями. Уравнения трехмассовой системы и колебания в двухмассовой системе. Люфт в механической передаче. Удары и выход из контакта. Механическая передача с упругими связями 247.5 KB
  Рассмотрим упругий стержень, к концам которого приложены моменты М1, М2 (см. рис. 15.1). Концы имеют углы поворота α1 и α2, коэффициент жесткости стержня с12 . Если не учитывать момент инерции стержня, то из условия равновесия моментов получаем равенства...
67540. Установившиеся и переходные процессы в электроприводах. Система уравнений динамики двигателя постоянного тока независимого возбуждения 72.5 KB
  Система уравнений динамики двигателя постоянного тока независимого возбуждения Переходные процессы в электрических приводах. Примеры установившихся процессов для тока На рис.1 приведены примеры установившихся процессов для электрического тока постоянный ток переменный синусоидальный...
67541. Электромеханический и электромагнитный переходные процессы в двигателе постоянного тока независимого возбуждения. Электромеханический переходной процесс 140.5 KB
  Через время Тэм экспонента уменьшается в е = 2,71828 раз. За время 2Тэм она уменьшится в е2 раз. Через время 3Тэм экспонента уменьшается приближенно в 20 раз, тогда считают, что переходной процесс заканчивается (остается 5 % от первоначального значения экспоненты).