ЛБ1_Определение основных параметров
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Подразделение: Инженерная школа энергетики (ИШЭ) Направление: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника Отделение: Электроэнергетики и электротехники (ОЭЭ)
Лабораторная работа №1
«Определение основных параметров диодов и стабилитрона по вольтамперным характеристикам»
по дисциплине:
Электроника
Исполнитель: |
|
Евгений |
студент |
гр5А45 |
Руководитель:
Лазуткина Елена Евгеньевна
преподаватель
Томск - 2026 г
Цель работы: изучение основных свойств диодов и стабилитрона и определение их параметров по вольтамперным характеристикам.
Опыт №1. Регистрация прямой ветви ВАХ выпрямительного диода КД226, импульсного диода КД522 и диода Шотки 1N58
Рис. 1 Монтажная схема
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.1 |
||
|
Iпр, мА |
2 |
5 |
|
10 |
|
20 |
|
30 |
40 |
|
||||||
|
|
КД226 |
0,59 |
0,63 |
|
0,66 |
|
0,69 |
|
0,71 |
0,72 |
|
|||||
|
Uпр, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КД522 |
0,65 |
0,70 |
|
0,74 |
|
0,78 |
|
0,80 |
0,82 |
|
||||||
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1N5819 |
0,20 |
0,23 |
|
0,24 |
|
0,26 |
|
0,28 |
0,28 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КС456 |
0,64 |
0,67 |
|
0,69 |
|
0,74 |
|
0,77 |
0,80 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Измерим обратный ток диодов, прикладывая обратное напряжение |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.2 |
||
|
|
Uобр, В |
2 |
|
5 |
|
|
10 |
|
|
20 |
|
|
25 |
|
30 |
|
|
Iобр, |
КД226 |
0 |
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
0 |
|
|
КД522 |
0 |
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
мкА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1N5819 |
1,37 |
|
1,78 |
|
2,36 |
|
3,66 |
|
4,44 |
|
4,88 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Из результатов опыта (таблица 1.2), видно, что при данных напряжениях какой-либо существенный обратный ток имеется только у диода Шоттки.
Таблица 1.3
Uобр, В |
0 |
2 |
4 |
5 |
… |
6 |
6,1 |
6,21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iобр, мА |
0 |
0 |
0,01 |
0,12 |
… |
30 |
80 |
120 |
По данным эксперимента построим ВАХ диодов
Рис. 2 ВАХ для КД226
Рис. 3 ВАХ для КД522
Рис. 4 ВАХ для 1N5819
Рис. 5 ВАХ для КС456
По графику напряжение стабилизации 6 вольт
Прямое статическое и дифференциальное сопротивления диодов:
СТ.ПР = ПР в двух точках: при малом напряжении ( ПР = 1 В);
ПР
ПР 0,59СТ.ПР.КД226 = ПР = 0.2 ∙ 10−3 = 295 Ом;
|
= |
ПР |
|
= |
0,65 |
|
= 325 Ом; |
|||
|
0.2 ∙ 10−3 |
|||||||||
СТ.ПР.КД522 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
ПР |
|
|
|
|
|
||
|
= |
|
ПР |
= |
0.2 |
|
= 100 Ом; |
|||
|
|
|
0,2 ∙ 10−3 |
|||||||
СТ.ПР.1 5819 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
ПР |
|
|
|
|
|
||
|
= |
ПР |
|
= |
0.64 |
|
= 320 Ом. |
|||
|
0,2 ∙ 10−3 |
|||||||||
СТ.ПР.КС456 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
ПР |
|
|
|
|
|
||
ДИФ.ПР = ПР - при среднем напряжении (в середине восходящего
ПР
участка ВАХ);
|
= |
|
|
|
ПР |
= |
|
|
0.71 − 0.63 |
= 3.2 Ом; |
|||||
|
|
|
|
(30 − 5) ∙ 10−3 |
|||||||||||
ДИФ.ПР.КД226 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
ПР |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
= |
|
|
ПР |
|
= |
|
0.8 − 0.7 |
|
|
= 4 Ом; |
|||
|
|
|
(30 − 5) ∙ 10−3 |
||||||||||||
ДИФ.ПР.КД522 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
ПР |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
= |
|
|
ПР |
= |
|
0.28 − 0.23 |
|
|
= 2 Ом; |
||||
|
|
|
|
(30 − 5) ∙ 10−3 |
|||||||||||
ДИФ.ПР.1 5819 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
ПР |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
= |
|
|
ПР |
|
= |
|
0.77 − 0.67 |
|
|
= 4 Ом. |
|||
|
|
|
|
(30 − 5) ∙ 10−3 |
|||||||||||
ДИФ.ПР.КС456 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
ПР |
|
|
|
|
|
|
|
||
Обратное статическое и дифференциальное сопротивления диодов:
|
|
= |
ОБР |
при |
= 20 В; |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
СТ.ОБР |
|
|
|
ОБР |
|
|
|
|
ОБР |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОБР |
|
|
|
||||
|
|
ДИФ.ОБР |
= |
|
|
|
||||||||||
|
|
ОБР |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
= |
|
ОБР |
|
= |
|
|
20 |
|
= 5464 Ом; |
||||||
|
3,66 ∙ 10−3 |
|||||||||||||||
СТ.ОБР.1 5819 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
ОБР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
= |
|
|
ПР |
|
= |
|
|
25 − 10 |
= 7500 Ом. |
||||||
|
|
|
|
(4,4 − 2,4) ∙ 10−3 |
||||||||||||
ДИФ.ОБР.1 5819 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
ПР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Обратное статическое и дифференциальное сопротивления стабилитрона:
|
|
|
= |
ОБР |
при |
|
= 60 мА; |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
СТ.ОБР |
|
|
ОБР |
|
|
|
ОБР |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОБР |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
ДИФ.ОБР = |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
ОБР |
|
|
||||||||||
|
|
|
= |
ОБР |
= |
|
|
6,2 |
|
|
= 103 Ом; |
||||||
|
|
|
60 ∙ 10−3 |
||||||||||||||
|
СТ.ОБР КС456 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
ОБР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
= |
|
ОБР |
= |
|
|
|
6,6 − 6,1 |
= 5 Ом |
|||||||
|
|
|
(120 − 30) ∙ 10−3 |
||||||||||||||
ДИФ.ОБР КС456 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
ОБР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Осциллограммы для диодов
Рис. 6 Осциллограмма стабилитрона КС456
Рис. 7 Динамическая ВАХ для стабилитрона КС456 при частоте 50 Гц
Рис. 8 Динамическая ВАХ для диода КД226 при частоте 500 Гц
Рис. 9 Динамическая ВАХ для диода КД226 при частоте 5 кГц По динамической ВАХ видно, что диод КД226 обладает большим
обратным сопротивлением и не проводит ток в обратном направлении.
Рис. 10 Осциллограмма для диода КД226
При повышении частоты видим изменение стабильности осциллограмм.
Вывод: изучили основные свойства диодов и стабилитрона, построили их вольтамперные характеристики иопределили их основные параметры по вольтамперным характеристикам. Изучили осциллограммы при разных условиях.