Исследование полупроводниковых диодов (германиевого Д7 и кремниевого Д226)

Лабораторная работа по электронике №1

Исследование полупроводникоых диодов

Студентов группы М-171

Букина Константина Геннадьевича

Емельянова Ивана Андреевича

Фирша Алексея Юрьевича

Санкт-Петербург

2008г

Исследование полупроводниковых диодов

1.  Снять вольт-амперные характеристики (ВАХ) I(U) двух германиевого Д7 и кремниевого Д226.

1.1.  Собрать схему для снятия прямой ветви ВАХ диода (рис.1.1,а).

рис.1.1. Схемы для снятия прямой (а) и обратной (б) ветвей ВАХ диода: R1 = (0,1 – 1,0) кОм; ИП – БП15. Пределы измерений: mA (пр.ветвь) – (15–30) мА; mA (обр.ветвь) – 0,75 мА; V (пр. ветвь) – 1,5 В; V (обр. ветвь) – 15В.

1.2.  Изменяя напряжение на диоде, установить прямой ток I_пр<I_{пр.макс}. (см. приложение), например 15-30 мА. Измерить напряжение на диоде для нескольких значений прямого тока, например, I_{пр.макс}/2, I_{пр.макс}/4, I_{пр.макс}/8 и т.д. Данные записать в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Тип диода:                                                                    I_{пр.макс}.=

1.3.  Собрать схему для снятия обратной ветви ВАХ диода, поменяв полярность его включения (рис.1.1,б).

1.4.  Изменяя напряжение на диоде от 0 до U_обр, измерить ток I_обр. Напряжение на диоде задавать с таким расчетом, чтобы |U_обр|<|U_{обр.макс.}| (см. приложение). Данные записать в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Тип диода:                                                U _{обр.макс}.=                  

2.  Построить ВАХ обоих диодов (рис.1.2).

Рис.1.3. Схема для исследования преобразования диодом синусоидальных колебаний: R₁ = (1 – 2) кОм;

Рис.1.2. Примерный вид ВАХ                                   R₂ = (100 - 300) Ом; С1 = (1,0 – 10,0) мкФ.

3.  Вычислить сопротивления R_пр и R_обр и дифференциальные сопротивления диодов для двух значений прямого тока (малого и большого):

R_дифф. = dU/dI при I = I_{пр.макс}/2 ; I = I_{пр.макс}/10

и сравнить полученные значения с дифференциальным сопротивлением p-n-перехода:

R_pn = , где  - тепловой потенциал (26 мВ).

4.  Исследовать преобразование синусоидального сигнала диодом Д226:

4.1.  Собрать схему для проведения исследований (рис.1.3). К гнезду «Ген» подключить выход генератора синусоидальных колебаний низкой частоты. Установить частоту колебаний генератора 1–5 кГц.

4.2.  Зарисовать осциллограммы:

-  в гнезде «Ген» (на выходе генератора);

-  в гнезде «Осц» при R_ип = 0;

-  в гнезде «Осц» при R_ип > 0;

-  в гнезде «Осц» при R_ип < 0.

5.  Сделать выводы по работе (в выводах объяснить разницу в характеристиках двух диодов; сравнить значения рассчитанных сопротивлений R_пр, R_обр, R_дифф с R_pn ; объяснить полученные осциллограммы). Сравнить полученные характеристики исследуемого диода со справочными данными.