Лаба 1 - Исследование выпрямительного диода - СФ

Введение

полупроводникового выпрямительного диода.

Постановка задачи:

1.Собрать схемы для диода ZC821A, измерить значения прямого и обратного напряжения. Вычислить ток диода при прямом и обратном смещении;

2.Собрать схему для измерения напряжения и силы тока, построить прямую и обратную ветви ВАХ по измеренным значениям найти Rc. Построить графики Iпр(Uпр) и Iоб(Uоб);

3.Рассчитать Rд в рабочих точках Iпр = 4 мА, Iпр = 0,4 мА, Iпр = 0,2 мА и

вточке Uобр = -5 В;

4.Построить схему для исследования ВАХ при помощи осциллографа и измерить величину напряжения изгиба для определения ВАХ;

5.Написать выводы о проделанной работе.

2

1 ОПИСАНИЕ РАБОТЫ С МУЛЬТИМЕТРОМ

Схемы собирались в электронной системе моделирования Electronics Workbench.

На рисунке 1.1 и 1.2 изображены схемы, измерений прямого и обратного напряжений, соответственно.

Рисунок 1.1 - Измерение прямого напряжения

Рисунок 1.2 - Измерение обратного напряжения

Iпр и Iоб рассичитываются по формулам:

3

Рассчитанные Iпр и Iоб:

пр = (5 − 0.7579) = 0.0042421 = 4.2421 мА 1000

−5 + 5об = 1000 = 0 А

Для экспериментального измерения силы тока, была собрана схема,

которая показа на рисунке 1.3, показывающая величину прямого тока, а рисунке

1.4 схема, которая показывает величину обратного тока.

Рисунок 1.3 - Измерение прямого тока

Рисунок 1.4 - Измерение обратного тока

Измерение силы тока показало, что теоретические данные сходятся с экспериментальными.

4

2 ПОСТРОЕНИЕ ВЕТВЕЙ ВАХ

Для вычисления силы тока и напряжения при разных значениях ЭДС, была построена схема, изображенная на рисунке 2.1, на ней E = 5 В, на рисунках 2.2 и

2.3: Е = 4 В и E = 3 В, соответственно. На рисунках 2.4, 2.5 и 2.6 изображены измерения схем при E = -4 В, E = -5 В, E = -6 В.

Рисунок 2.1 - Измерение прямой силы тока и прямого напряжения для E = 5 В

Рисунок 2.2 - Измерение прямой силы тока и прямого напряжения для E = 4 В

Рисунок 2.3 - Измерение прямой силы тока и прямого напряжения для E = 3 В

5

Рисунок 2.4 - Измерение обратной силы тока и напряжения для E = -4 В

Рисунок 2.5 - Измерение обратной силы тока и напряжения для E = -5 В

Рисунок 2.6 - Измерение обратной силы тока и напряжения для E = -6 В

В таблице 2.1 показаны измерения прямой силы тока и напряжения, а

также расчетное значение Rc. В таблице 2.2 показаны измерения обратной силы тока и напряжения, а также расчетное значение Rc.

6

Таблица 2.1 – Прямое направление схемы

7

724.2 − 685.5д(0.4 ) ≈ 1.276 − 0.3145 = 40.2496 (Ом)

676.1 − 662.6д(0.2 ) ≈ 0.2239 − 0.1374 = 156.069 (Ом)

(−3.996 + 5.99)

д(−5 ) ≈ (−3.996 + 5.99) 10−6 = 1 (МОм)

С помощью данных из таблицы 2.1 был построен график зависимости

Iпр(Uпр), изображенный на рисунке 2.7. На рисунке 2.8 был построен график обратной ветви ВАХ диода.

Рисунок 2.7 - Зависимость Iпр(Uпр)

По графику можно увидеть напряжение изгиба. Оно находится в 10-й точке и равно 676,10 мВ.

8

3 ВАХ НА ОСЦИЛЛОГРАФЕ

На рисунке 3.1 приведена схема для определения ВАХ с помощью осциллографа. На рисунке 3.2 изображены показания осциллографа.

Рисунок 3.1 - Схема определения ВАХ с помощью осциллографа

Рисунок 3.2 - Показания осциллографа

Из рисунка видно, что напряжение изгиба примерно равно 662 мВ.

10