Электронная автоматика и техника. В 2 ч. Ч. 1. Основные элементы электронной автоматики и техники

можного значения напряжения источника питания Е„т и величины ограничительного сопротивления R рассчитать максимально-воз- можный ток через диод:

Установить соответствующий диапазон измерений миллиамперметра. Показать преподавателю схему для проверки.

3. После разрешения и включения преподавателем сетевого напряжения в лаборатории, включить питание приборов "СУРА" и цифрового измерителя тумблерами "СЕТЬ". Пользуясь регулятором блока питания "СУРА", изменять последовательно от меньшего к большему значение напряжения Еп источника питания во всем возможном диапазоне (0... 15 В). Снять показания не менее чем в 8 точках измерения и записать их в табл. 3.1.

Примечание. Данные нужно снимать достаточно быстро, так как при нагревании диода из-за протекания через него большого тока (десятки миллиампер) изменяются параметры диода и форма ВАХ.

Убрать напряжение с диода, установив регулятором нулевое напряжение источника питания Еп. По данным табл. 3.1 построить экспериментальную ВАХ прямой ветви графически. Масштаб координат выбрать таким, чтобы приблизительно обеспечить квадратную форму графического поля. При необходимости, исходя из графически построенной кривой, уточнить недостаточно подробно определенные участки ВАХ, повторяя действия по пункту 3.

4. Снять обратную ветвь ВАХ диода. Для этого, выключив питание приборов, поменять полярность подключения диода в точках А и В или полярность источника питания Еп. Повторить пункт 3, занося данные в табл. 3.1 для обратной ВАХ германиевого диода. При этом установить пределы измерения тока до 2 миллиампер (цифровой прибор), а напряжения - до 15 В (стрелочный прибор). График

23

обратной ВАХ после предварительного построения построить в первом квадранте той же системы координат, где построена прямая ветвь. При этом масштаб по оси абсцисс для обратного напряжения и по оси ординат для обратного тока можно выбрать другим для более удобного нанесения кривой обратной ветви.

5.Повторить все измерения для построения ВАХ другого данного диода.

6.По окончании замеров выключить питание приборов и приступить к построению расчетной ВАХ для германиевого диода. Для этого из табл. 3.1 для прямой ВАХ германиевого диода выбираем произвольную пару точек с соответствующими значениями тока и напряжения (например, h, h, Ui, U2). Для этих точек, исходя из выражения (3.2) (где пренебрегаем единицей), определяем тепловой потенциал фт^ по выражению (3.3). Далее, подставляя найденное

значение ф^^ в выражение (3.4), находим тепловой ток Ig и заносим результаты в табл. 3.2. Усредняем полученные значения теплового

24

Примечание. Для повышения точности перед усреднением рекомендуется производить отбраковку, исключая из рассчитанных

значений фт^^- и /q ^, явно выделяющиеся в большую или меньшую

сторону (исключаются одновременно значения теплового потенциала и тока для одного и того же i-vo измерения).

Подставляя вычисленные средние значения теплового потенциала и тока в выражение (3.1) для ВАХ, построить график расчетной ВАХ и нанести его на экспериментальные ВАХ, выделив для отличия штриховой линией.

7. Ввести в ЭВМ экспериментальные данные ВАХ (прил. 2). Нанести на график рассчитанные на ЭВМ результаты, надписав их "Расчет на ЭВМ". Сопоставить полученные результаты.

Содержание отчета

В отчете приводятся схемы для снятия ВАХ диодов с пояснением назначения каждого элемента, результаты выполнения указанных выше этапов работы, даются ответы на контрольные вопросы и задания. Рекомендуется в отчете указать наиболее сложные моменты выполнения работы или рекомендации по выполнению этапов работы, привести дополнительные контрольные вопросы, программы расчета на ЭВМ (или на микрокалькуляторе).

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое полупроводниковый диод, как он устроен? Объяснить принцип действия /7-и-перехода.

2.Расшифровать маркировки используемых в работе диодов.

3.Чем отличается реальная ВАХ от идеальной ВАХ диода?

4.Построить, используя экспериментальные данные ВАХ, зависимость прямого и обратного сопротивления диода от напряжения на диоде. Величину сопротивления определять по закону Ома. Является ли сопротивление диода постоянным по величине?

Вопросы для самопроверки

1.Что называется прямой и обратной ВАХ диода?

2.Какие основные параметры плоскостных и точечных диодов?

25

3.Почему значения тока через диод всегда незначительно отличаются от показаний миллиамперметра в схеме на рис. 3.7?

4.Как изменяется ВАХ при параллельном и последовательном соединении диода?

Ли т е р а т у р а

1.Забродин Ю.С. Промышленная электроника. - М.: Высш. школа, 1982.-С. 20-34.

2.Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. - М.: Энергия, 1973. - С. 22, 84-87, 112-114 (или издание 1977 г.).

3.Тиняков Н.А., Скачко К.Г. Основы промышленной электроники. - Мн.: Выш. школа, 1969. - С. 79-82.

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 4

ИЗМЕРЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА

Цель работы. Изучение устройства и принципа работы биполярного транзистора, получение его основных статических характеристик.

Общие сведения

Транзистор представляет собой устройство с двумя /7-и-пере- ходами. У биполярного транзистора /7-и-переходы находятся на пути прохождения выходного тока, у полевого транзистора выходной ток не проходит через /7-и-переходы, они используются для изменения ширины канала прохождения тока. Таким образом, биполярный транзистор представляет собой трехслойную полупроводниковую структуру с чередующимися типами электропроводности полупроводников. В зависимости от чередования слоев существуют транзисторы р-п-р и п-р-п типов. При использовании транзистора в качестве усилительного элемента один из его переходов смещается в прямом направлении, он называется эмиттерным, а электрод транзистора - эмиттером, а другой - в обратном. Этот электрод называется коллектором. Средний электрод - база. Внешнее напряже-

26