Быстрее можно снять характеристику, если имеется вольтметр и амперметр. Включив их по схеме файла С9-013, можно сразу видеть ток и напряжение на табло этих приборов. ВАХ может быть получено путем измерения напряжений на диоде при протекании различных токов за счет изменения напряжения источника питания VS.
Наиболее быстро и удобно можно использовать ВАХ, непосредственно наблюдая ее на экране осциллографа, файл С9-014. При таком подключении координата точки по горизонтальной оси осциллографа будет пропорциональна напряжению, а по вертикали – току через диод. Поскольку напряжение в вольтах на резисторе 1Ом численно равно току через диод в амперах (I=U/R=U/1=U), по вертикальной оси можно непосредственно считывать значение тока. Если на осциллографе выбран режим В/А, то величина, пропорциональная току через диод (канал В), будет откладываться по вертикальной оси, а напряжение (канал А) – по горизонтальной. Это позволит получить ВАХ непосредственно на экране осциллографа.
5. Порядок выполнения работы.
5.1. Измерение напряжения и вычисление тока через диод.
Откройте файл С9-011 и включите схему. Мультиметр покажет напряжение на диоде UПР при прямом смещении. Переверните диод и снова запустите схему. Теперь мультиметр покажет напряжение на диоде UОБ при обратном смещении. Запишите показания в разделе «Результаты исследования». Вычислить ток диода при прямом и обратном смещении согласно формулам (1) и (2).
5.2. Измерение тока.
Откройте файл С9-012 и включите схему. Мультиметр покажет ток диода IПР при прямом смещении. Переверните диод и снова запустите схему. Теперь мультиметр покажет ток IОБ диода при обратном смещении. Запишите показания в разделе «Результаты исследования».
5.3. Измерение статического сопротивления диода.
Измерьте сопротивление диода в прямом и обратном подключении, используя мультиметр в режиме омметра. Малые значения сопротивления соответствуют прямому подключению. Показания прямого сопротивления различны для разных шкал омметра. Почему?
5.4. Снятие ВАХ диода.
а) Прямая ветвь ВАХ.
Откройте файл С9-013. Включите схему. Последовательно устанавливая значения ЭДС источника равными 5; 4; 3; 2; 1; 0,5; 0В. Запишите значения напряжения UПР и тока IПР диода в таблицу раздела «Результаты исследования».
б) Обратная ветвь ВАХ.
Переверните диод. Последовательно устанавливая значения ЭДС источника равными 0; 5; 10; 15В запишите значения тока IОБ и напряжения UОБ в таблицу раздела «Результаты исследования». По полученным данным постройте график IПР (UПР) и IОБ(UОБ).
ЛР.Т1104.21.02.9823
Лист
2
Изм
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Постройте касательную к графику прямой ветви ВАХ при IПР=4мА и оцените дифференциальное сопротивление диода по наклону касательной. Проделайте ту же процедуру для IПР=0,4мА и 0,2мА. Запишите ответы в раздел «Результаты исследования». Вычислите сопротивление диода на постоянном токе IПР=4мА по формуле RСТ= UПР/ IПР и занесите ответы в раздел «Результаты исследования».
Определите напряжение изгиба. Запишите результаты в раздел «Результаты исследования». Напряжение изгиба определяется из ВАХ диода, смещенного в прямом направлении, где характеристика претерпевает резкий излом.
5.5. Получение ВАХ на экране осциллографа.
Откройте файл С9-014, включите схему. На ВАХ, появившейся на экране осциллографа, по горизонтальной оси считывается напряжение на диоде в мВ (канал А), а по вертикальной – ток в мА (канал В, 1мВ соответствует 1мА). Обратите внимание на изгиб ВАХ. Измерьте и запишите в раздел «Результаты исследования» величину напряжения изгиба.
6. Результаты исследования.
6.1. Измерение напряжения и вычисление тока через диод.
Измерить и записать напряжение на диоде:
Напряжение при прямом смещении, UПР Измерение_______745mB______
Напряжение при обратном смещении, UОБ Измерение________10mB______
Ток при прямом смещении, IПР Измерение_________42.5mA___
Ток при обратном смещении, IОБ Измерение_________0.009mA__
6.2. Измерение тока.
Измерить и записать ток при прямом и обратном смещении.
Ток при прямом смещении, IПР Измерение__________92.3mA__
Ток при обратном смещении, IОБ Измерение_________0 A___
6.3. Измерение статического сопротивление диода.
Сопротивление диода при прямом смещении Измерение___________99KOm_
Сопротивление диода при обратном смещении Измерение_______766.6 Om_
6.4. Снятие ВАХ диода.
Вычислить и записать токи и напряжения.
а) Прямая ветвь ВАХ
|
Е,В |
UПР, мВ |
IПР, мА |
|
5 |
684.4 |
4.316 |
|
4 |
677.2 |
3.323 |
|
3 |
668 |
2.379 |
|
2 |
654 |
1.379 |
|
1 |
620 |
0.379 |
|
0,5 |
496.4 |
0.373 |
ЛР.Т1104.21.02.9823
Лист
3
Изм
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
б) Обратная ветвь ВАХ
|
Е,В |
UПР, мВ |
IПР, мА |
|
0 |
0 |
0 |
|
5 |
4.995 |
0.005 |
|
10 |
9.99 |
0.01 |
|
15 |
в) Построить графики ВАХ
Обратная ветвь ВАХ
Прямая ветвь ВАХ
г) Дифференциальное сопротивление диода при прямом смещении, вычисленное по ВАХ.
RДИФ, при IПР=4мА Расчет______4 mA_____
RДИФ, при IПР=0,4мА Расчет_______0.4 mA____
RДИФ, при IПР=0,2мА Расчет_______0.2 mA___
ЛР.Т1104.21.02.9823
Лист
4
Изм
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
7. Вопросы.
1. Сравнение напряжения на диоде при прямом и обратном смещении по порядку величин. Почему они различны?
2. Сравнимы ли измеренные значения тока при прямом смещении с вычисленными значениями?
3. Сравнимы ли измеренные значения тока при обратном смещении с вычисленными значениями?
4. Сравнимы токи через диод при прямом и обратном смещении по порядку величин. Почему они различны?
5. Что такое ток насыщения диода?
6. На много ли отличаются прямые и обратные сопротивления диода при измерении их мультиметром в режиме омметра? Можно ли по этому
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.