2. Схемы исследования

Схемы исследования прямой и обратной ветви вольт – амперной характеристики выпрямительного диода представлены на рис. 1.5. Каждая из этих схем собирается поочередно в левом верхнем квадранте монтажного шасси с использованием комплекта соединительных проводов.

а)

б)

Рис. 1.5. Схемы исследования вольт – амперной характеристики выпрямительного диода: а – прямой ветви ВАХ, б – обратной ветви ВАХ.

Напряжение питания подается с гнезд источника стабилизированного напряжения Е-1, снабженного собственной цифровой индикацией и плавной регулировкой R9 выходного напряжения.

Измерения напряжения, приложенного к выпрямительному диоду, и постоянного тока, протекающего во внешней цепи диода, осуществляются с помощью цифровых тестеров серии MY6x. При этом тестер, используемый для измерения тока, всегда включается последовательно с исследуемым объектом; а тестер, используемый для измерения напряжения, всегда включается параллельно с исследуемым объектом.

Для измерения постоянного напряжения красный щуп выбранного тестера (ММ-х) необходимо подключить к гнезду (V/Ω/Hz), а переключатель «род работы и пределы» (РРП) должен быть установлен в сектор “V=“ на соответствующий предел измерения, указанный в схеме исследования.

Для измерения постоянного тока красный щуп выбранного тестера (ММ-х) необходимо подключить к гнезду (A), если измеряемый ток больше 200mA, либо к гнезду (mA), если измеряемый ток меньше 200mA. Переключатель РРП должен быть установлен в сектор “A=“ на соответствующий предел измерения, указанный в схеме исследования.

3. Порядок выполнения работы

3.1. На тестере ММ-1 переключатель РРП установить в положение (₀С). Включить тестер ММ-1 нажатием красной кнопки (on/off). Определить температуру окружающей среды Т_окр.ср., считав показания тестера, и полученный результат занести в таблицы 1.1 и 1.2. Выключить тестер ММ-1 нажатием красной кнопки (on/off).

3.2. Собрать схему, изображенную на рис. 1.5,а, используя тестеры ММ-2 и ММ-3, а в качестве исследуемого объекта германиевый выпрямительный диод Д305. Установить регулировку напряжения R9 источника питания Е-1 в крайнее левое положение, вращая ее против часовой стрелки. Переключатель РРП тестера ММ-2 установить в секторе “V=” на предел измерения 2В. Переключатель РРП тестера ММ-3 установить в секторе “A=” на предел измерения 10А, при этом, красный щуп тестера ММ-3 установить в красное гнездо «А». Убедиться, что расположенные на монтажном шасси переключатель П1 находится в положение «Выкл.», а переключатель П2 – в положение «Пр. ветвь ВАХ ГД, КД, КС». Предъявить собранную схему преподавателю для проверки. После проверки схемы преподавателем включить тестеры ММ-2 и ММ-3 нажатием красных кнопок (on/off) и включить источник питания Е-1 нажатием кнопки “POWER”.

Исследовать прямую ветвь ВАХ германиевого выпрямительного диода Д305 при комнатной температуре, т.е. исследовать зависимость I_пр = ƒ(U_пр), где I_пр – прямой ток, протекающий во внешней цепи диода, а U_пр – прямое напряжение, приложенное к диоду.

Вращая R9 источника питания Е-1 по часовой стрелке устанавливать на цифровом табло тестера ММ-3 значения I_пр от 0 до 0,04A с шагом 0,01A, а от 0,04 до 0,28A с шагом 0,04A. При каждом значении I_пр с помощью тестера ММ-2 фиксировать значения U_пр и полученные результаты занести в таблицу 1.1.

Установить R9 источника питания Е-1 в крайнее левое положение. Заменить германиевый выпрямительный диод Д305 на кремниевый выпрямительный диод КД202А и аналогичным образом исследовать прямую ветвь его ВАХ при комнатной температуре. Результаты измерений занести в таблицу 1.1.

Таблица 1.1

Токр. ср (0С)	Тип диода	Iпр, A	0	0,01	………	0,28
	Д305	Uпр, В	0
	КД202А	Uпр, В	0

Закончив измерения, установить R9 в крайнее левое положение, выключить источник питания Е-1 и тестеры ММ-2 и ММ-3.

3.3. Собрать схему, изображенную на рис. 1.5,б, используя в качестве исследуемого объекта германиевый выпрямительный диод Д305. Для коммутации полярности подключенного источника питания Е-1 на противоположную установить переключатель П2, расположенный на монтажном шасси, в положение «Обр. ветвь ВАХ ГД, КС». Установить переключатель РРП тестера ММ-2 в секторе “V=” на предел измерения 20В, а тестера ММ-3 - в секторе “A=” на предел измерения 2mА, при этом, красный щуп тестера ММ-3 установить в красное гнездо «mА». Предъявить собранную схему преподавателю для проверки.

После проверки схемы преподавателем включить тестеры ММ-2 и ММ-3 нажатием красных кнопок (on/off) и включить источник питания Е-1 нажатием кнопки “POWER”.

Исследовать обратную ветвь ВАХ германиевого выпрямительного диода Д305 при комнатной температуре, т.е. исследовать зависимость I_обр = ƒ(U_обр), где I_обр – обратный ток, протекающий во внешней цепи диода, а U_обр – обратное напряжение, приложенное к диоду.

Вращая R9 источника питания Е-1 по часовой стрелке устанавливать на цифровом табло тестера ММ-2 значения U_обр от 0 до -10В с шагом -1В. При каждом значении U_обр с помощью тестера ММ-3 фиксировать значения I_обр и полученные результаты занести в таблицу 1.2. Отметить I_обр при U_обр = -0,2В.

Таблица 1.2

Токр. ср (0С)	Тип диода	Uобр, В	0	- 0,2	-1	………	-10
	Д305	Iобр, mA	0

Закончив измерения, установить R9 в крайнее левое положение, выключить источник питания Е-1 и тестеры ММ-2 и ММ-3.

3.4. Открыть крышку термостата и, установив в ее гнезда германиевый выпрямительный диод Д305, вернуть крышку в исходное положение. Установить переключатель РРП тестера ММ-1 в положение (₀С). Подключить к гнездам «TEMP» тестера ММ-1 желтую вилку термопары, соблюдая при этом «ключ» ее включения. Подключить термостат к гнездам “p” и “n” монтажного шасси с помощью соединительных проводов термостата, имеющих на конце аналогичные обозначения. Предъявить собранную схему преподавателю для проверки.

После проверки схемы преподавателем включить тестер ММ-1 нажатием красной кнопки (on/off). Включить термостат, для этого переключатель «Х» установить в положение «Вкл.», а переключатель «У» - в положение «ОХЛАЖДЕНИЕ». Когда показания на цифровом табло тестера ММ-1 достигнут значений -2⁰С≤Т_окр.ср.≤0⁰С, по аналогии с пунктом 3.3 провести исследование обратной ветви ВАХ германиевого выпрямительного диода Д305. Результаты измерений занести в таблицу 1.3.

Отметить I_обр при U_обр = -0,2В.

Таблица 1.3

Токр. ср (0С)	Тип диода	Uобр, В	0	- 0,2	-1	………	-10
	Д305	Iобр, mA	0

Закончив измерения, установить R9 в крайнее левое положение, выключить источник питания Е-1 и тестеры ММ-2 и ММ-3. Термостат и тестер ММ-1 не выключать.

3.5. Собрать схему, изображенную на рис. 1.5,а_. Переключатель РРП тестера ММ-2 установить в секторе “V=” на предел измерения 2В. Переключатель РРП тестера ММ-3 установить в секторе “A=” на предел измерения 10А, при этом, красный щуп тестера ММ-3 установить в красное гнездо «А». Установить переключатель П2, расположенный на монтажном шасси, в положение «Пр. ветвь ВАХ ГД, КД, КС». Предъявить собранную схему преподавателю для проверки.

После проверки схемы включить источник питания Е-1 и тестеры ММ-2 и ММ-3. По аналогии с пунктом 3.2 провести исследование прямой ветви ВАХ германиевого выпрямительного диода Д305 при пониженной температуре окружающей среды. Результаты измерений занести в таблицу 1.4.

Установить R9 источника питания Е-1 в крайнее левое положение. Заменить германиевый выпрямительный диод Д305 на кремниевый выпрямительный диод КД202А. Через (10–15) мин исследовать прямую ветвь ВАХ диода КД202А при пониженной температуре. Результаты измерений занести в таблицу 1.4.

Таблица 1.4

Токр. ср (0С)	Тип диода	Iпр, A	0	0,01	………	0,28
	Д305	Uпр, В	0
	КД202А	Uпр, В	0

Закончив измерения, установить R9 в крайнее левое положение, выключить термостат, источник питания Е-1 и тестеры: ММ-1, ММ-2 и ММ-3.