3. Диоды с особыми свойствами

3.1. Светодиоды

3.1.1. Общие сведения

В случаях, когда полупроводниковые диоды выполнены из таких материалов как арсенид галлия или фосфид галлия, часть подводимой к ним электрической энергии преобразуется не в тепло, как в других полупроводниках, а в световые потоки с намного более короткой длиной волны. Цвет излучения определяется выбором соответствующего материала и присадками. Цвет может быть инфракрасным, красным, желтым, оранжевым, зеленым или даже голубым.

3.1.2. Экспериментальная часть Задание 1

Снять вольтамперную характеристику светодиода посредством осциллографа.

Порядок выполнения эксперимента

• Подведите одно из линейных напряжений 12 В, 50 Гц трехфазного источника к цепи (рис. 3.1.1) и заосциллографируйте зависимость напряжения от тока. На схеме А1 и V1 – входы коннектора. Для получения на виртуальном осциллографе зависимости напряжения от тока включите режим X-Y переключателем «XY-развертка».

Рис. 3.1.1

• Перенесите осциллограмму на график (рис. 3.1.2).

Рис. 3.1.2

Задание 2

Изучить влияние напряжения U_СД, тока I_СД светодиода и его полярности на световую эмиссию.

Порядок выполнения эксперимента

• Соберите цепь согласно схеме (рис. 3.1.3) и изменяйте входное напряжение последовательными шагами, как указано в табл. 3.1.1. Измерьте прямое напряжение U_СД и ток I_СД светодиода с помощью мультиметра и установите светоизлучение (отсутствует, слабое, среднее, сильное). Занесите данные в таблицу.

Рис. 3.1.3

Таблица 3.1.1

UВХ, В	UСД, В	IСД, мА	светоизлучение
2
4
6
8
10
12
14
15

• Измените полярность диода и убедитесь, что светоизлучения не наблюдается.

Вопрос 1: Какой минимальный ток необходим светодиоду для слабого светоизлучения?

Ответ: ...................

Вопрос 2: Как ведет себя светоизлучение при изменении полярности прикладываемого напряжения?

Ответ:....................

Вопрос 3: Напряжение питания светодиода 5 в. Какой добавочный резистор необходим при токе 15 мА?

Ответ: ....................

3.2. Диоды с переменной емкостью (варикапы)

3.2.1. Общие сведения

p-n переход запертого кремниевого диода ведет себя как изолятор и, таким образом, подобен диэлектрику конденсатора. Приложенное обратное напряжение влияет на толщину p-n перехода и, соответственно, на емкость.

3.2.2. Экспериментальная часть Задание 1

Снять с помощью осциллографа вольтамперную характеристику варикапа.

Порядок выполнения эксперимента

• Приложите синусоидальное напряжение 12 В, 50 Гц (одно из линейных напряжений трехфазного источника) к цепи (рис. 3.2.1) и снимите осциллограмму зависимости напряжения от тока. На схеме А1 и V1 – входы коннектора. Для получения на виртуальном осциллографе зависимости напряжения от тока включите режим X-Y переключателем «XY-развертка».

Рис. 3.2.1

• Перенесите осциллограмму на график (рис. 3.2.2).

Рис. 3.2.2