Лабораторная работа №1 (ФОЭ, СибГУТИ)
скачать (238 kb.)
Доступные файлы (1):
| 1.doc | 238kb. | 20.12.2011 11:26 |  скачать |
содержание
- Смотрите также:
- по ФОЭ (СибГУТИ) [ лабораторная работа ]
- Исследование распространения электромагнитных волн. В-23 [ лабораторная работа ]
- Исследование электромагнитных полей элементарных излучателей. В-23 [ лабораторная работа ]
- Проектирование режущего инструмента [ документ ]
- Лабораторные работы по метрологии, стандартизации сертификации [ документ ]
- №3 [ документ ]
- Лабораторная работа по исследованию аппаратуры [ лабораторная работа ]
- №3 [ документ ]
- №7 [ лабораторная работа ]
- №6 [ лабораторная работа ]
- №2 [ лабораторная работа ]
- Лабораторная работа [ документ ]
1.doc
Федеральное агентство связиСибирский Государственный Университет Телекоммуникаций и Информатики
Межрегиональный центр переподготовки специалистов
Лаборатория электронных приборов
Отчет по лабораторной работе №1
"Исследование статических характеристик полупроводниковых диодов"
По дисциплине: Физические основы электроники
Выполнил:
Группа:
Дата:
Проверил: доц. Савиных В.Л.
Новосибирск, 2010 г
Цель работы: Изучить устройство полупроводникового диода, физические процессы, происходящие в нем, характеристики, параметры, а также типы и применение полупроводниковых диодов.
^
Рис.1 Схема прямого включения
. Снятие вольтамперных характеристик германиевого и кремниевого диодов Iпр=f(Uпр)
Результаты приведены в таблицах 1.1а и 1.1б
Таблица 1.1а – диод Д7Ж
| Uпр, В | 0 | 0,295 | 0,345 | 0,381 | 0,406 | 0,427 | 0,447 | 0,462 | 0,472 |
| Iпр, мА | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
Таблица 1.1б – диод Д220
| Uпр, В | 0 | 0,574 | 0,610 | 0,633 | 0,645 | 0,660 | 0,670 | 0,681 | 0,691 |
| Iпр, мА | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
Вольтамперные характеристики германиевого и кремниевого диодов представлены на графике 1.
График 1 Прямое включение
. Определение типа материала диода.
Известно, что ширина запрещённой зоны для германия ∆W=0,72эВ, а для кремния ∆W=1,12эВ. Таким образом, можно сделать вывод что, диод выполненный из германия, с менее узкой шириной запрещённой зоны, будет иметь более крутую кривую ВАХ чем диод, выполненный из кремния. В итоге: диод Д7Ж – германиевый диод, диод Д220 – кремниевый.
. Определение сопротивления постоянному току и дифференциального сопротивления при прямом токе 4мА.
Дифференциальным сопротивлением диода называют отношение приращения напряжения на диоде к вызванному им приращению тока
rd=
. На графике 1 задаемся приращением тока ΔI = ± 1=2 мА относительно тока диода I=4 мА. и соответствующее приращение напряжение диода ΔU составляет:
Для Д7Ж - ΔU = 0,051 В.
Для Д220 - ΔU = 0,028 В.
Сопротивление по постоянному току RD определяется как отношение приложенного напряжения U к протекающему току I через диод RD=
, Ом.Рассчитанные для каждого диода сопротивления постоянному току и дифференциального сопротивления при прямом токе приведены в таблице 1.2
Таблица 1.2
| Диод | Rпр, Ом | Rпр диф, Ом | Rобр, MОм | Rобр диф, MОм |
| Д7Ж | 101,5 | 25,5 | 0,924 | 6,896 |
| Д220 | 161,25 | 14 | - | - |
^
Рис.2 Схема обратного включения
Таблица 2.1
| Uобр, В | 0 | -1 | -2 | -3 | -4 | -5 |
| Iобр, мкА | 0 | -2,93 | -3,118 | -3,245 | -3,387 | -3,494 |
Для определения дифференциального сопротивления диода при обратном включении на графике 2 задаемся приращением напряжения ΔU = ± 1=2 В относительно напряжения диода U=3 В и соответствующее приращение тока диода ΔI составляет ΔI=0,29 мкА. Далее высчитываем по формуле rd=
.
График 2 Обратное включение
^
На Рис3. приведена схема исследования стабилитрона Д814А
Рис.3 Схема исследования стабилитрона
Таблица 3.1
| Uст, В | -0,015 | -1 | -3 | -4 | -4,52 | -5 | -5,5 | -5,7 | -6 | -6,15 |
| Iст, мА | -0,026 | -0,026 | -0,026 | -0,026 | -0,056 | -0,138 | -0,457 | -0,767 | -1,823 | -3,244 |
График 3 ВАХ стабилитрона Д814А
^
На Рис 4. приведена схема исследования однополупериодного выпрямителя.
Рис.4 Схема исследования выпрямителя
График 4.1 Осциллограммы Uген. и Uнапр. при Uген=2В.
График 4.2 Осциллограммы Uген. и Uнапр. при Uген=8В.
5. Выводы
В ходе данной лабораторной работы мы исследовали характеристики полупроводниковых диодов: германиевого и кремниевого диода при прямом и обратном включении, стабилитрона и схему однополупериодного выпрямителя с одним диодом.
Убедились, что диоды с различной шириной запрещённой зоны ∆W имеют сдвинутые относительно друг друга ВАХ.
В опыте с обратным включением диода, наглядно видно, что в таком режиме полупроводниковый диод имеет значительно высокие сопротивления по отношению к прямому включению.
На графике ВАХ (обратная ветвь) стабилитрона отчётливо можно видеть характерные точки, такие как напряжение стабилизации Uст, минимальный ток стабилизации Iст.мин., и максимальный ток стабилизации Iст.макс.
В опыте с однополупериодным выпрямителем сняли осциллограммы напряжения генератора и напряжения на нагрузке при двух различных значениях переменного напряжениях: 2 и 8В. Из осциллограмм видно, что применение в схеме выпрямителя одного диода даёт значительные пульсации в выпрямленном сигнале, так как второй полупериод остаётся «необработанным».
Скачать файл (238 kb.)