4. Порядок выполнения работы

4.1. Экспериментальное определение направления проводимости диода и его вольтамперной характеристики (ВАХ).

Известно устройство Keithley 2400, которое автоматически определяет ВАХ диода. Оно состоит из генератора пилообразного напряжения, измерителя тока и работает совместно с интерфейсом LabTracer и компьютером. Результат измерения представлен в цифровом и графическом виде.

Настоящая работа выполняется на лабораторном модуле «полупроводниковые приборы», представленном на рис.1, для чего собрать схему по рис.5. На схеме обозначены внешние компоненты: диод VD типа 2Д102Б и мультиметры один с пределом измерения 200 мА другой – 2 В.

Рисунок 5. Определение прямой ветви ВАХ диода

Установить значение сопротивления R_н равным нулю для чего переместить его движок в крайнее верхнее положение. Сопротивлением RP1 установить напряжение U_вх равное нулю переместив его движок в крайнее нижнее положение. Подать на клеммы «+,-» напряжение 12 В. Увеличивая U_вх сопротивлением RP1 установить ток в цепи 50 мА затем снижая его до нуля определить по показаниям приборов пять точек прямой ветви ВАХ. Результаты занести в таблицу 4.

Таблица 4. Экспериментальные данные определения ВАХ диода

Прямая ветвь, рис.5		Обратная ветвь, рис.6
Прямой ток, Iпр, мА	Прямое напряжение, Uпр, В	Обратный ток, Iобр, мкА	Обратное напряжение, Uобр, В
		-	-
		-	-

Для экспериментального определения обратной ветви ВАХ собрать схему по рис. 6 на которой изменена полярность подключения диода, а резистор R_н остается закороченным. Переключить пределы измерения мультиметров установить на 2 мА и 20 В.

Рисунок 6. Определение обратной ветви ВАХ диода

Подать на клеммы «+,-» напряжение 12 В. Уменьшая сопротивлением RP1 напряжение U_вх до нуля определить по показаниям приборов три точки обратной ветви ВАХ. Результаты занести в таблицу 4.

2. Исследование стабилитрона

   1. Собрать цепь по рисунку 7. Увеличивая резистором RP1 входное напряжение U_вх от 0 до 12 В, измерить ток 1ст и напряжение U_ст =U_н стабилитрона в нескольких точках с помощью мультиметров и результаты занести в табл.5. Построить график зависимости выходного напряжения U_CT от тока I_ст.

Рисунок 7.

Таблица 5.

Uст= Uн, В
1ст, мА

2. Собрать цепь по рис. 8. Установив величину входного напряжения 12 В, изменяя величину тока нагрузки с помощью потенциометра R_н, измерить величину выходного напряжения U_н и тока нагрузки I_н. Результаты занести в табл. 6. Построить график их зависимости.

Рисунок 8.

Таблица 6.

Iн, мА
Uн, В

2. Исследование влияния величины и полярности напряжения на светоизлучающем диоде на световую эмиссию.

Собрать схему по рис.9. В качестве измерительных приборов использовать мультиметры с пределами измерения 20 мА и 20 В. Увеличивая входное напряжение от 0, измерить вольтметром напряжение U_ВЫХ на диоде и миллиамперметром ток I_СД диода. Ток не должен превышать 20 мА. Установить при этом степень светоизлучения (отсутствует, слабое, среднее, сильное).

Затем в схеме рис.9 установить резистор RP1в крайнее нижнее положение, что обеспечит U_вх=0, изменить полярность подключения светодиода на обратную: минус светодиода подключить к плюсу источника питания и медленно увеличивая напряжение U_вых до двух вольт зафиксировать степень светоизлучения. Результаты занести в табл. 7.

Рисунок 9.

Таблица 7.

UВЫХ ,В		IСД, мА		Светоизлучение
Прямое включение (плюс на плюс)
				Отсутствует
				Слабое
				Среднее
				Сильное Сильное
Обратное включение (минус на плюс)
Не более двух вольт			Отсутствует

4. Содержание отчета. В отчете должно быть отражено:

а) наименование, цель работы и краткая теория, экспериментально проверяемая в работе;

б) электрические схемы проведенных экспериментов;

в) таблицы с результатами эксперимента;

г) экспериментальные характеристики в виде графиков полупроводниковых приборов;

д)выводы о свойствах исследованных полупроводниковых приборов.