Электротехника \ Электроника

Изучение принципа работы полупроводникового диода, измерение зависимости тока через диод от напряжения на нем, и расчёт его дифференциального сопротивления, страница 2

прямое включение

обратное включение

Ri1=(2-1,8)/(30,2-26,4)=52,6

Ui1=(2+1,8)/2=1,9

Ri1=(10-9)/(14-13)=1000

Ui1=(10+9)/2=9,5

Ri2=(1,8-1,6)/(26,4-22,6)=52,6

Ui2=(1,8+1,6)/2=1,7

Ri2=(9-8)/(13-12)=1000

Ui2=(9+8)/2=8,5

Ri3=(1,6-1,4)/(22,6-18,7)=51,3

Ui3=(1,6+1,4)/2=1,5

Ri3=(8-7)/(12-11)=1000

Ui3=(8+7)/2=7,5

Ri4=(1,4-1,2)/(18,7-14,8)=51,3

Ui4=(1,4+1,2)/2=1,3

Ri4=(7-6)/(11-10)=1000

Ui4=(7+6)/2=6,5

Ri5=(1,2-1)/(14,8-10,9)=51,3

Ui5=(1,2+1)/2=1,1

Ri5=(6-5)/(10-9)=1000

Ui5=(6+5)/2=5,5

Ri6=(1-0,8)/(10,9-6,9)=50

Ui6=(1+0,8)/2=0,9

Ri6=(5-4)/(9-8)=1000

Ui6=(5+4)/2=4,5

Ri7=(0,8-0,6)/(6,9-3,8)=64,5

Ui7=(0,8+0,6)/2=0,7

Ri7=(4-3)/(8-7)=1000

Ui7=(4+3)/2=3,5

Ri8=(0,6-0,4)/(3,8-1,4)=83,3

Ui8=(0,6+0,4)/2=0,5

Ri8=(3-2)/(7-6)=1000

Ui8=(3+2)/2=2,5

Ri9=(0,4-0,3)/(1,4-0,6)=125

Ui9=(0,4+0,3)/2=0,35

Ri9=(2-1,5)/(6-5)=500

Ui9=(2+1,5)/2=1,75

Ri10=(0,3-0,2)/(0,6-0,2)=250

Ui10=(0,3+0,2)/2=0,25

Ri10=(1,5-1)/(5-4)=500

Ui10=(1,5+1)/2=1,25

Ri11=(0,2-0,1)/(0,2-0,04)=625

Ui11=(0,2+0,1)/2=0,15

Ri11=(1-0,5)/(4-3)=500

Ui11=(1+0,5)/2=0,75

Ri12=(0,1-0)/(0,04-0)=2500

Ui12=(0,1+0)/2=0,05

Ri12=(0,5-0,25)/(3-2,5)=500

Ui12=(0,5+0,25)/2=0,375

Ri13=(0,25-0,1)/(2,5-2)=300

Ui13=(0,25+0,1)/2=0,175

Ri14=(0,1-0,05)/(2-1)=50

Ui14=(0,1+0,05)/2=0,075

Ri15=(0,05-0)/(1-0)=50

Ui15=(0,05+0)/2=0,025

и занесем рассчитанные значения в таблицы 2.1 и 2.2

Таблица 2.1

Таблица 2.2

прямое включение

обратное включение

№

Ui, В

Ri, Ом

№

Ui, В

Ri, кОм

1

1,90

52,6

1

9,500

1000

2

1,70

52,6

2

8,500

1000

3

1,50

51,3

3

7,500

1000

4

1,30

51,3

4

6,500

1000

5

1,10

51,3

5

5,500

1000

6

0,90

50

6

4,500

1000

7

0,70

64,5

7

3,500

1000

8

0,50

83,3

8

2,500

1000

9

0,35

125

9

1,750

500

10

0,25

250

10

1,250

500

11

0,15

625

11

0,750

500

12

0,05

2500

12

0,375

500

0

4672

13

0,175

300

14

0,075

50

15

0,025

50


построим графики зависимости тока от напряжения на диоде (вольт-амперную характеристику) (рисунок 2) и дифференциального сопротивления диода от напряжения (рисунок 3), используя значения в таблицах 1.1, 1.2 и 2.1, 2.2.


ВЫВОД


При выполнении работы мы познакомились с принципом работы полупроводникового диода и его включением в электрическую цепь, а также измерили его основные параметры и рассчитали дифференциальное сопротивление при различных значениях напряжения. Нами была построена вольт-амперная характеристика диода (т.е. зависимость тока через диод от напряжения на нем), используя измеренные значения тока и напряжения, и зависимость дифференциального сопротивления диода от напряжения, используя рассчитанные значения. В результате произведенных измерений и вычислений мы убедились, что:

прямой ток через диод намного больше обратного, то есть диод пропускает ток преимущественно в одном направлении;

ток через диод изменяется при изменении напряжения по нелинейному закону вблизи 0  и линейно при больших напряжениях;

дифференциальное сопротивление диода вблизи 0 (на нелинейном участке вольт-амперной характеристики) зависит от приложенного напряжения, а при больших напряжениях (на линейном участке) постоянно;

при изменении полярности приложенного напряжения дифференциальное сопротивление диода меняется на несколько порядков;

диод представляет собой электронный ключ с 2 состояниями (характеризующимися существенно различными дифференциальными сопротивлениями), переключающийся при изменении полярности приложенного напряжения; конечным состояниям ключа соответствуют области с постоянным (не зависящим от напряжения) дифференциальным сопротивлением; промежуточное состояние ключа (во время переключения) соответствует области с нелинейной зависимостью тока от напряжения.

Таким образом, можно использовать диод либо как ключ, пропускающий ток только в одном направлении, используя линейные участки ВАХ, либо как нелинейный элемент, используя нелинейный участок вольт-амперной характеристики.

В ходе работы мы получили необходимые навыки пайки, а также навыки пользования измерительными приборами.

Скачать файл