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

84167. Абсолютный идеализм Гегеля. Система и метод философии Гегеля. История как процесс саморазвития «абсолютного духа» 35.72 KB
  А что же такое Абсолютный Разум сам по себе Абсолютный Разум сам по себе это есть некая идея его самоочевидного существования идея о том что Абсолютный Разум вообще существует безотносительно того что такое есть при этом Абсолютный Разум. Но если эта идея содержит в себе самоочевидное существование Абсолютного Разума как такового то она же содержит в себе и то каков есть этот Абсолютный Разум по своей природе. Потому что если идея определяет что Абсолютный Разум есть то она же эта самая же идея определяет и то что такое есть...
84168. Антропологический принцип философии Фейербаха. Фейербах о религии как отчуждении родовой сущности человека 40.99 KB
  Фейербах о религии как отчуждении родовой сущности человека. Прежде всего духовное начало не может быть истинным бытием поскольку единственно истинным бесспорным и самоочевидным бытием является не я человека а то что ему дано в ощущениях. Кроме того органом познания является не логическое мышление а непосредственно чувства человека. Потому что не логическое мышление а именно физические чувства человека являются поставщиками бесспорных ощущений.
84169. Характеристика философии позитивизма. Основные этапы ее развития, виднейшие представители 48.8 KB
  Суть этого метода состояла в том чтобы отказаться от традиционной философии как средства познания и создать новую философию которую они называли позитивная синтетическая философия. Таким образом поскольку богословие и традиционная философия оказались практически бесполезными то от них следует отказаться а вместо них создать новую систему объединения научных знаний которая с одной стороны сохранила бы в себе всеобъемлющий характер теологии и философии но с другой стороны приобрела бы характер точной науки. Это есть её главное...
84170. Философия экзистенциализма. Понятие экзистенции. Светский (Хайдеггер, Сартр, Камю) и религиозный (Ясперс) экзистенциализм 37.5 KB
  Поскольку экзистенция есть осознание человеком своей конечности временности то основной характеристикой бытия является время. Но внутреннее переживание человеком будущего есть не что иное как страх смерти осознание человеком своей конечности. Следовательно в дорефлексионном состоянии человеческое сознание было неспособно осознавать себя и воспринимать своё индивидуальное существование и таким образом не способно было осознавать мир ибо не было индивидуальным сознанием то есть сознанием способным вмещать в себя нечто что не есть оно...
84171. Аналитическая философия ХХ столетия. Философская программа неопозитивизма и ее кризис. «Постпозитивизм» и философия науки 46.26 KB
  Постпозитивизм и философия науки. Аналитическая философия пыталась выяснить законы возникновения научного знания корни его противоречий а также причины постоянного опровержения достижений науки развитием самой же науки. Таким образом предмет философии неопозитивизма это язык который и только который является по мнению неопозитивистов виновником несовершенства и постоянной изменчивости основ науки Мур. Это позволит формировать весь язык науки только из логически обоснованных единиц так называемых атомов научных понятий.
84172. Русская философия XIX века: западничество и славянофильство 30-50 гг. Оценка исторического прошлого России и разработка славянофильской идеологии 39.27 KB
  Оценка исторического прошлого России и разработка славянофильской идеологии. Западники стремились к европеизации России к переходу русской жизни на западноевропейские образцы а славянофилы отстаивали традиционные формы национальной жизни России и боролись за ограждение их от иностранного влияния. Западники считали что Россия должна повторить исторический путь стран Западной Европы а славянофилы наоборот полагали что исторический путь России самобытен и неповторим. Проблему национальной самобытности России поставил в 2030х годах XIX...
84173. Философия русской радикальной демократии 50-60 гг. (Н.Г. Чернышевский, Д. Писарев). Народничество в России, его социально-философские позиции 35.41 KB
  Народничество в России его социальнофилософские позиции. В 5060 годах XIX века в России сложился революционный демократизм направление общественнополитической мысли которое соединяло в себе идею крестьянской революции с утопическим социализмом. Революционный демократизм в России проистекал из убеждения его сторонников что в России невозможно придти к общенациональному согласию в отношении крестьянского вопроса. Другой революционный демократ Дмитрий ПИСАРЕВ не верил в способность крестьянства самостоятельно освободить себя и построить...
84174. ИММУНОДЕФИЦИТЫ 24.57 KB
  Синдром Вискотта Олдрича наследственное рецессивное заболевание связанное с X хромосомой которое характеризуется экземой тромбоцитопенией и иммунодефицитом. Дефицит Тлимфоцитов может развиваться в ходе болезни при этом уровень IgM в сыворотке снижен. Атаксиятелеангиоэктазия наследственное заболевание передающееся аутосомно рецессивно характеризуемое мозжечковой атаксией телеангйоэктазией кожи и дефицитами Тлимфоцитов Ig и IgE.
84175. ХИМИЧЕСКИЙ ОНКОГЕНЕЗ 25.72 KB
  Канцерогенные вещества это вещества которые достоверно вызывают образование опухоли или по крайней мере вызывают увеличение частоты заболеваемости раком. Большинство канцерогенных химических веществ вызывают изменения в ДНК включающее повреждение пуриновых и пиримидиновых оснований делецию хромосом разрывы цепей и образование перекрестных связей. Небольшое количество канцерогенных химических веществ действуют эпигенетически т.