1. Цель

- исследование напряжения и тока диода при прямом и обратном смещении p-n перехода;

- исследование сопротивления диода при прямом и обратном смещении p-n перехода;

- построение и исследование ВАХ для полупроводникового диода;

- решение задачи аппроксимации опытной ВАХ аналитической зависимостью y = f(x) c использованием кубической сплайн-интерполяции программы Mathcad

2. Приборы и элементы.

В работе используются следующие приборы и элементы: функциональный генератор, мультиметр, осциллограф, источник постоянного напряжения, диод (по указанию преподавателя), резисторы.

3. Порядок выполнения работы рассмотрим на примере.

3.1 Вычисление тока протекающего через диод.

Собрать схему, показанную на рис.1, и измерить напряжение на диоде при прямом смещении n-p перехода. Данные измерений записать в таблицу 1.

Рис.1. Схема измерения U при прямом смещении n-p перехода

Собрать схему, показанную на рис.2, и измерить напряжение на диоде при обратном смещении n-p перехода. Данные измерений записать в таблицу 1.

Рис. 2. Схема измерения U при обратном смещении n-p перехода

По данным измерения вычислить токи I_ПР и I_ОБР.

По закону Кирхгофа для напряжений: ,

3.2. Измерение тока.

Измерение тока при прямом и обратном смещении n-p перехода производится мультиметром в режиме амперметра.

Схема измерения тока при прямом смещении n-p перехода показана на рис.3. Данные измерений записать в таблицу 1.

Удалить диод из схемы и произвести его ротацию. После установки диода в схему рис.4 запустить схему и измерить ток при обратном смещении n-p перехода. Данные измерений записать в таблицу 1.

.

Рис. 3. Схема измерения тока диода при прямом смещении p-n-перехода

Рис. 4. Схема измерения тока диода при обратном смещении p-n-перехода

.

Таблица 1.

№ опыта	напряжение , В		ток , А
	прямое	обратное	прямой	обратный
1. измерение напряжения и вычисление тока
2. измерение тока

.

Сравнить токи, полученные по результатам вычислений и измерений с помощью мультиметра и сделать выводы.

3.3. Измерение статического сопротивления диода.

Измерение статического сопротивления диода производится мультиметром в режиме омметра. Статическое сопротивление нелинейного резистора является величиной переменной и определяется отношением напряжения и тока в соответствующих точках ВАХ диода.

Измерьте сопротивление диода в прямом и обратном подключении в соответствии со схемами, приведенными на рис. 5. Измерение сопротивления производится для различных установок измерительного тока омметра (клавиша SETTINGS на лицевой панели мультиметра).

Рис.5. Схема измерения сопротивления диода при прямом и обратном смещении p-n-перехода

.

Результаты измерений для различных значений измерительных токов записать в таблицу 2.

Показания сопротивления при прямом смещении различны для различных токов. ПОЧЕМУ?

Таблица 1

Ток, А	Статическое сопротивление, Ом
	При прямом смещении	При обратном смещении

3.4. Снятие вольтамперной характеристики диода.

3.4.1. Прямая ветвь ВАХ. Собрать схему, приведённую на рис. 6. Последовательно устанавливая значение э.д.с. источника от 0 до значения, при котором напряжение на диоде , где - контактная разность потенциалов , величина которой приведена в окне «Параметры диода» (Diode Properties; клавишаEdit) программы, измерить напряжение и ток диода. Данные измерений напряжения и тока записать в таблицу 3.

Рис.6. Схема снятия вольтамперной характеристики