МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения

Электроника - 1

Методические указания к выполнению лабораторных работ по исследованию полупроводниковых диодов

Санкт-Петербург

2007

Составители: А.П. Абрамов, В.В. Опарин

Рецензент доктор технических наук профессор П.Н. Петров

Методические указания содержат описание лабораторной установки, порядок выполнения, требования к отчету и контрольные вопросы к лабораторным работам по дисциплинам «Электроника», «Твердотельная электроника», «Электромеханика и электроника» (раздел «Электронные приборы») для студентов специальностей 2004, 2007, 2008, 2013, 2014, 2016, 1312.

Цикл лабораторных работ по курсу «Электроника» предназначен для закрепления знаний теоретического курса, ознакомления с современными электронными приборами, а также для приобретения студентами навыков научного исследования и работы с измерительной аппаратурой.

Подготовлены кафедрой электроники и оптической связи и рекомендованы к изданию редакционно-издательским советом Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения.

Предисловие

Электроника – это область науки, техники и производства, охватывающая исследования и разработку электронных приборов и принципов их использования.

В основе развития электроники лежит непрерывное усложнение функций, выполняемых электронной аппаратурой. В связи с этим, знание основных свойств полупроводниковых приборов, ознакомление с их конструкцией и элементами технологии изготовления, а также методикой измерения параметров, является основополагающим для грамотного проектирования радиоэлектронных схем.

Цель предлагаемого цикла лабораторных работ заключается в том, чтобы в сжатом виде предоставить информацию об основных свойствах полупроводников и электронно-дырочных переходов, вольт – амперных характеристиках диодов, а также другие сведения о полупроводниковых диодах, которые наиболее часто требуются разработчикам радиоэлектронной аппаратуры. Кратко описан принцип действия, конструкция и технология изготовления полупроводниковых диодов. Приводятся электрические параметры диодов, методика их измерения, а также сведения об эксплуатационных свойствах диодов.

В основу предлагаемого цикла лабораторных работ по курсу «Электроника» положен системный подход к освоению лекционного материала, создающий общий фундамент, на базе которого возможна дальнейшая специализация студента в области электроники. Кроме того, при исследовании характеристик полупроводниковых диодов в лабораторных условиях студенты существенным образом повышают навыки работы с современными цифровыми приборами, в частности, с Digital Multimeter MY64 и DC POWER SUPPLY HY3005D-2.

Введение

Перед выполнением лабораторной работы студент должен повторить или усвоить самостоятельно теоретический материал по теме работы, знать цель работы, основные свойства и характеристики исследуемых полупроводниковых приборов.

До начала работы в лаборатории каждый студент должен ознакомиться с инструкцией по технике безопасности, о чем делается отметка в специальном журнале.

Лабораторные работы выполняются бригадой из 2-3 студентов на универсальных измерительных стендах. Все стенды содержат аналоговые и цифровые источники питания и четыре многофункциональных цифровых измерительных прибора.

Монтаж электрической схемы измерений производится с помощью комплекта соединительных проводов в соответствии со схемой, приведенной в инструкции к лабораторной работе. Собранную схему необходимо предъявить для проверки преподавателю или лаборанту и только с их разрешения включить питание стенда.

Проведение исследований осуществляется в соответствии с заданием и в указанной последовательности. Результаты измерений заносятся в протокол испытаний, который по окончании исследований должен быть представлен для проверки преподавателю.

В процессе выполнения лабораторной работы возможно возникновение следующих опасных факторов: поражение электрическим током и возникновение пожара вследствие того, что электропитание лабораторных установок осуществляется от электросети напряжением 220В частотой 50 Гц.

С целью обеспечения безопасности при работе на лабораторных установках следует руководствоваться ГОСТ 12.3.019-80 «Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности». Конструкции лабораторных установок выполнены с учетом требований ОСТ 40.4-78 «Оборудование учебно-лабораторное. Общие технические требования». В лабораторных установках применены стандартные приборы, выпускаемые промышленностью с учетом требований безопасности. Помещение, в котором находятся лабораторные установки, удовлетворяет требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-76 и санитарным нормам СН-245-71.

При выполнении лабораторной работы запрещается:

• приступать к выполнению лабораторной работы без инструктажа по технике безопасности и разрешения преподавателя;

• включать силовые рубильники в лаборатории;

• самостоятельно ремонтировать лабораторный стенд и измерительные приборы;

• оставлять без наблюдения включенную лабораторную установку;

• изменять конфигурацию схемы при включенном питающем напряжении;

• загромождать рабочее место портфелями и другими предметами.

Лабораторная работа № 1