Обоснование метода

На рисунке 6 представлены электрические схемы для снятия вольт-амперной характеристики диода (a – в прямом включении, b -в обратном включении). Схема, представленная на рис.6 - а используется, когда сопротивление диода мало по сравнению с сопротивлением вольтметра R_V.

Схема, представленная на рис.6 - b используется, когда сопротивление диода, включенного в цепь велико по сравнению с сопротивлением амперметра R_A.

При измерении по схеме рис. 6 - а амперметр измеряет не только подлежащий определению ток через диод, но и ток через вольтметр, который будет мал по сравнению с током через диод и им можно пренебречь.

При измерении по схеме рис. 6 - b вольтметр измеряет не только напряжение на диоде, но и напряжение на амперметре, которое будет мало и им можно пренебречь.

Описание установки

Данные схемы реализованы на лабораторном стенде (рис. 7), где 1 – диод, 2 – мультиметр, выполняющий функции вольтметра, 3 – тумблер,

позволяющий изменять места подключения данного мультиметра при прямом и обратном включении диода, 4-переключатель направления тока, 5 – мультиметр, играющий роль милли- или микроамперметра, 6 – ручка потенциометра, 7 – тумблер включения питания установки.

Порядок выполнения работы.

1. Тумблер 7 "пит" установите в положение "0".

2. Установите ручку потенциометра 6 в крайнее левое положение.

3. Включите вилку питания в сеть.

Для снятия вольт-амперной характеристики диода при прямом включении:

1. Подготовьте таблицу для записи результатов.

Таблица 1

№ п/п	U, мВ	ΔU, мВ	ЕU,%	I, мА	ΔI, мА	ЕI,%
1 2 3 … 10	0	-----	-----		-----	-----

2. Установите переключатель пределов вольтметра в положение "2000mV" (DCV) (измерение напряжения в цепи постоянного тока до 2000 милливольт).

3. Установите переключатель пределов миллиамперметра в положение 200mA ( ) (измерение величины постоянного тока до 200 миллиампер).

4. Включите вольтметр в цепь прямого тока переводом переключателя 3 в положение "прям".

5. Переключателем 4 включите питание цепи прямого тока (положение "прям").

6. Тумблер 7 "пит" установите в положение "I".

7. Изменяя напряжение ручкой потенциометра 6 от нуля до максимально возможного значения, снимите десять показаний вольтметра и миллиамперметра, записывая их в таблицу 1.

8. Установите ручку потенциометра 6 в крайнее левое положение, тумблер 7 "пит" установите в положение "0".

Для снятия вольт-амперной характеристики диода при обратном включении:

1. Подготовьте таблицу для записи результатов.

Таблица 2

№ п/п	U, В	ΔU, В	ЕU,%	I, мА	ΔI, мА	ЕI,%
1 2 3 … 21	0 1 2 … 20	-----	-----		-----	-----

2. Установите переключатель пределов вольтметра 2 в положение "200V" (DCV) (измерение напряжения в цепи постоянного тока до 200 вольт).

3. Установите переключатель пределов миллиамперметра 5 в положение 2mA ( ) (измерение постоянного тока до 2 миллиампер).

4. Включите вольтметр в цепь прямого тока переводом переключателя 3 в положение "обр".

5. Переключателем 4 включите питание цепи обратного тока (положение "обр").

6. Тумблер 7 "пит" установите в положение "I".

7. Изменяя напряжение от 0 до 20 В с шагом 1 В при помощи потенциометра запишите показания вольтметра и миллиамперметра в таблицу 2.

8. Установите ручку потенциометра 6 в крайнее левое положение, тумблер 7 "пит" установите в положение "0".

9. Выключите питание установки.

Обработка результатов измерений.

1. На основе полученных данных постройте вольт-амперную характеристику диода I=f(U) (по образу рис.5), выбрав соответствующие Вашим данным масштабы по осям.

2. Рассчитайте для каждого опыта относительные погрешности измерения силы тока и напряжения по формулам:

(3)

(4)

Внимание! Для вольтметра и милливольтметра на пределе "2000mV" (DCV) принять ΔU=1 мВ, на пределе "200V" (DCV) принять ΔU=100 мВ,

Для мили и микроамперметра на пределе 200mA ( ) принять ΔI=100 мкА, на пределе 2mA ( ) принять ΔI=1 мкА

1. Занесите полученные результаты в соответствующие таблицы.

2. Сделайте письменный вывод по работе.