Схемы для снятия вольт-амперной характеристики полупроводникового диода на постоянном напряжении для прямого и обратного направлений представлены на рис. 3 и 4.
Для наблюдения выпрямляющего действия полупроводникового диода и его вольт-амперной характеристики на переменном напряжении используется электронный осциллограф. Схема для наблюдения выпрямляющего действия полупроводникового диода представлена на рис. 5. На схеме между точками А и В создается переменное синусоидальное напряжение. Так как диод Д пропускает ток преимущественно только в одном направлении, указанном стрелкой, то в одну половину периода сопротивление диода мало (по цепи течет большой ток) и на сопротивлении R создается значительное падение напряжения. В другую половину периода сопротивление диода велико, ток в цепи мал и падение напряжения на сопротивлений R также мало. В этот полупериод все напряжение вторичной обмотки трансформатора приложено к диоду. Чтобы убедиться в выпрямляющем действии диода, наблюдают с помощью осциллографа формы кривых временной зависимости напряжений на вторичной обмотке трансформатора (между точками А1 и B1), и на сопротивлении R (между точками А1 и С). Схема для наблюдения вольт-амперной характеристики полупроводникового диода с помощью электронного осциллографа представлена на рис. 6. На Х-пластины осциллографа подается напряжение, приложенное к диоду. На У-пластины осциллографа подается на-
 |
С
 |
пряжение, пропорциональное току, протекающему через диод. Оно снимается с сопротивления R. При этом луч осциллографа прочертит кривую зависимости тока, протекающего через диод от приложенного к диоду напряжения, т. е. вольт-амперную характеристику исследуемого полупроводникового диода.
Упражнение 1
Снятие вольт-амперной характеристики полупроводникового диода
Приборы и принадлежности: панель с исследуемым полупроводниковым диодом, миллиамперметр, микроамперметр, вольтметр, потенциометры, провода.
1. Собрать схему для снятия вольт-амперной характеристики исследуемого диода при прямом направлении (см. рис. 3). Вольтметр при этом включить на диапазон 0-ЗВ, миллиамперметр — на диапазон 0-100 мА.
2. Поставить движки потенциометров в нулевое положение.
3. Замкнуть переключатель на панели в соответствии со схемой, представленной на рис. 3.
4. Включить питание.
5. Перемещая движки потенциометров, изменять величину приложенного к диоду прямого напряжения от 0 до 0,4 В и через каждые 0,05 В записывать соответствующие значения тока, проходящего через диод. Результаты наблюдений записать в табл.1.
6. Поставить движки потенциометров в нулевое положение, отключить питание.
7. Собрать схему для снятия вольт-амперной характеристики исследуемого диода при обратном направлении (см. рис. 4). Вольтметр при этом оставить включенным на диапазон 0-ЗВ.
8. Замкнуть переключатель на панели в соответствии со схемой, представленной на рис. 4. Включить питание.
9. Перемещая движки потенциометров, изменять величину приложенного к диоду обратного напряжения от 0 до 3В и записывать в табл. 2 соответствующие значения тока через диод.
10. Поставить движки потенциометров в нулевое положение. Отключить питание. Разобрать схему.
1. Построить вольт-амперную характеристику исследуемого диода в линейном масштабе на одной координатной сетке, считая прямой ток и напряжение положительными, а обратный ток и напряжение — отрицательными.
2. Построить прямую ветвь вольт-амперной характеристики диода в полулогарифмических координатах, откладывая по оси ординат десятичные логарифмы значений прямого тока, а по ocи абсцисс — напряжение. Сравнить форму полученной зависимости lg I от U с формой аналогичной зависимости, вытекающей из уравнения 1, в случае a = 1 и при комнатной температуре.
3. Рассчитать коэффициент выпрямления по формуле (2) для нескольких напряжений.
Наблюдение выпрямляющего действия полупроводникового диода с помощью электронного осциллографа.
Приборы и принадлежности: панель с исследуемым диодом, электронный осциллограф, провода.
1. На клеммы АВ панели с исследуемым диодом надеть штепсельную колодку, соединенную со вторичной обмоткой трансформатора.
2. На передней панели осциллографа ручку «развертка» поставить в положение 20 Гц, а ручку «род работы» — в положение «непр.».
3. На задней панели осциллографа вынуть колодки, соединяющие вход У-усилителя с У-пластинами (две правые колодки), а колодки, соединяющие вход X-усилителя с Х-пластинами, оставить на месте (две левые колодки).
4. В верхние гнезда У-пластин вставить два провода. ВНИМАНИЕ! В нижние гнезда провода вставлять нельзя, так как это может привести к порче осциллографа.
5. Присоединить провода, идущие от У-пластин осциллографа, к выходу вторичной обмотки трансформатора (клеммы A1 и B1 на панели).
6. Включить осциллограф и первичную обмотку трансформатора в сеть.
7. Поставить тумблер осциллографа «сеть» в положение «вкл.». При этом должна загореться лампочка шкалы «калибровка амплитуды».
8. Рукояткой «частота» плавно отрегулировать луч так, чтобы картина на экране осциллографа была неподвижной.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.