Лабораторные работы №14, 15, 16, 17

11

Перед началом работы ручки регулировок “ Евх ” и “ Евых ” поставить в крайнее левое положение, тумблер "СЕТЬ" – в нижнее, после чего шнур питания включить в розетку тока 50 Гц , 220В.

Рис.2.1 Общий вид панели лабораторной установки

12

3. ПОРЯДОК И МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

3.1.Исследование германиевого полупроводникового диода

3.1.1.Ознакомиться с принципом работы ПД по п.1.1 данного описания и рекомендованной литературе.

3.1.2.Снять и построить вольт-амперную характеристику германиевого диода.

Для выполнения этого пункта необходимо подать питание на стенд тумблером "СЕТЬ" , затем переключатель SA1 установить в положение "1", подключить цифровой вольтметр, которым комплектуется установка, для измерения Uвых к соответствующим гнездам, поставить переключатель SA3 в положение +Евых, переключатель SA6 - в положение 1мА и, плавно изменяя потенциометром „ Eвых ” значение напряжения соответствующего источника питания, снять зависимость прямого тока диода по прибору ПА2 от величины прямого смещения: I a= f (Uа). В процессе измерения по необходимости переключатель SA6 переводить из положения “1 мА”

вположение “10 мА” и “100мА”.

Для снятия обратной ветви ВАХ необходимо ручку потенциометра “Eвых” повернуть в крайнее левое положение, затем переключатель SA3 поставить в положение “-Eвых ” , переключатель SА6 - в положение “1мА ” и далее по известной уже методике снять зависимость I в= f (Uв) .

3.1.3. Определить по ВАХ электрические параметры.

По методике, приведенной на рис. 1.1, определить прямое па-

3.2. Исследование кремниевого диода

3.2.1. Пункт, аналогичный 3.1.1.

3.2.2. Снять и построить ВАХ кремниевого диода. Выполняется аналогично п.3.1.2 за исключением того, что

переключатель SA1 должен быть установлен в положение “2”.

13

3.2.3.Определить по ВАХ электрические параметры . Выполняется по методике п.3.1.3.

3.2.4.Сравнить ВАХ и параметры германиевого и кремниевого

диодов.

3.3.Исследование полупроводникового стабилитрона

3.3.1.Ознакомиться с принципом действия, характеристиками

ипараметрами ПС по пункту 1.2 данного описания и литературе.

3.3.2.Снять и построить ВАХ стабилитрона.

Снятие прямой ветви SA1 производится аналогично п.3.1.2 при условии, что SA1 должен быть установлен в положение “3”. Снятие обратной ветви ВАХ, являющейся рабочей для стабилитрона, необходимо производить особенно тщательно, чтобы не пропустить характерных точек.

3.3.3. Определить по ВАX электрические параметры.

Для прямой ветви падение напряжения Епр и сопротивление rб определяется по методике, аналогичной п.3.1.3. По обратной ветви ВАХ необходимо определить Uпроб, Uст min , Uст max , Iст min и Iст max и дифференциальное сопротивление в пределах рабочего участка,

3.4.Исследование динистора

3.4.1.Ознакомиться по данному описанию п.1.3 и литературе с принципом действия, характеристиками и параметрами динисторов.

3.4.2. Снять и построить ВАХ динистора.

Для выполнения этого пункта переключатель SA1 необходимо поставить в положение “4”, а далее по методике п.3.1.2. снять прямую и обратную ветви ВАХ. Особое внимание следует уделить точному определению напряжения включения ( Uвкл ) динистора, по достижению которого ток через прибор возрастает, а напряжение на нём падает.

3.4.3.Определить параметры динистора по его ВАХ.

По прямой ветви ВАХ необходимо определить, следуя методике п.1.3, напряжение включения Uвкл, ток включения Iвкл, при

14

котором динистор включается, и ток удержания Iуд, при котором происходит закрытие динистора в результате уменьшения тока через него. По обратной ветви, по возможности, определить величину обратного тока Iво.

3.5. Исследование управляемого тиристора

3.5.1.Изучить устройство, принцип действия, характеристики и параметры тиристоров, для чего необходимо обратиться к рекомендованной литературе и п.1.4 данного описания.

3.5.2.Снять и построить ВАХ тиристора.

Для выполнения этого пункта переключатель SA1 надо поста-

вить в положение “5”, SA2 - в положение “ +Евх ”, SA3 - “+Eвых”, SA5 – “1мА”, SA6 – “1мА” . Далее потенциометром “Eвх” установить

по прибору ПА1 ток управляющего электрода Iупр=0, затем, плавно изменяя потенциометром “Евых” значение напряжения, прикладываемого между анодом и катодом тиристора, убедиться,

что он не открывается, т. к. у нас Eвых max< Uвкл . Далее, устанавливая Iупр в пределах от 0,7 до 0,8 мА, снять ВАХ для различных значений Iупр . Падение напряжения на тиристоре при этом измеряется

цифровым вольтметром, подключенным к гнезду “Uвых”, а ток через тиристор - прибором ПА2 .

3.5.3. Определение параметров тиристора По ВАХ, снятым в п.3.5.2, определить напряжение включения

при различных токах управляющего электрода и построить зависимость Uвкл= f (Iупр). По тем же ВАХ определить величину Iвкл для различных токов Iупр и определить его среднеарифметическое значение. Далее необходимо определить величину тока удержания Iуд . Для выполнения этого пункта задания надо по методике 3.5.2 перевести тиристор во включенное состояние при определенном значении Iупр (брать значение Iупр те же, что и в п.3.5.2), затем, уменьшая потенциометром “Eвых” напряжение, прикладываемое к тиристору, а, следовательно, и ток, текущий через него, отметить значение Ia == Iуд , при котором тиристор еще открыт (т.е. падение напряжения на нем мало); далее должен наблюдаться некоторый скачок Ua в сторону увеличения, что говорит о переходе тиристора в закрытое состояние. По полученным значениям Iуд для различных Iупр определить его среднеарифметическое значение.

15

3.6.Исследование биполярных транзисторов

3.6.1.Ознакомиться с назначением, устройством, принципом действия, характеристиками и параметрами БТ по рекомендованной литературе и данному описанию п.1.5.

3.6.2.Снять входные и выходные характеристики БТ, включенных по схеме с ОЭ и ОБ.

Для снятия характеристик БТ с ОЭ необходимо переключатель

SA1 поставить в положение “6”, SA2 – “-Евх ”, SA3 – “-Евых ”, SA5 – “1мА”, SA6 –“1мА”. При снятии входных характеристик необходимо установить требуемое значение Uк потенциометром “ Eвых ” и, изменяя потенциометром “ Eвх ” ток базы Iб от 0 до 1 мА , снять зависимость Iб= f(Uб) при Uк = const . Ток Iб определять по показаниям ПА1, напряжение Uб измерять цифровым вольтметром, подключаемым к гнезду “ Uвх ”, напряжение Uк поддерживать постоянным, контролируя его тоже цифровым вольтметром, подключаемым к гнезду “Uвых ”. Необходимо снять эти зависимости для Uк = 0 В и Uк = -5 В.

гнезду “Uвых ”, ток коллектора Iк снимать по показаниям прибора ПА2, при необходимости изменяя положение переключателя SA6. Ток базы Iб устанавливать потенциометром “ Eвх ”, контроль вести по прибору ПА1 и поддерживать его постоянным при снятии одной характеристики. Снять выходные характеристики необходимо для

Iб = 0; 0,04; 0,08; 0,12 мА.

Для снятия характеристик БТ с ОБ необходимо переключатель SA1 поставить в положение “7”, остальные переключатели остаются в том же положении, как и для схемы БТ с ОЭ, кроме SA2 в “+Евх ”.

При снятии входных характеристик Iэ= f(Uэ) при Uк = const напряжение Uэ изменять потенциометром “Евх” от 0 до 0,25 В, контроль вести цифровым вольтметром, подключенным к гнезду “Uвх”; ток Iэ снимать по показаниям прибора ПА1, напряжение Uк устанавливать потенциометром “ Евых ” и измерять цифровым вольтметром, подключаемым к гнезду “Uвых ”, в процессе изменения Uэ необходимо поддерживать Uк = const. Снимать входные характеристики необходимо для Uк =0В и Uк = -5В.

17

Примечание. Упрощенная принципиальная схема включения всех исследуемых приборов для снятия их вольт-амперных характеристик показана на рис.3.1.

4.СОДЕРЖАНИЕ OTЧЁTA

4.1.Краткое описание назначения, принципа действия и условнографическое обозначение исследуемых приборов.

4.2.Волът-амперные характеристики исследуемых приборов, полученные экспериментально.

4.3.Параметры исследуемых приборов, полученные экспериментальным путем.

4.4.Схема включения исследуемого прибора для снятия его

ВАХ.

4.5.Краткие выводы по полученным результатам.

5.ЗАДАНИЕККОЛЛОКВИУМУ

5.1. Знать цель работы, четко представлять порядок ее выполнения. Иметь заготовленную форму отчета с необходимыми схемами и приборами, их кратким описанием и порядком выполнения работы.

5.2. Изучить назначение, принцип действия, характеристики и параметры исследуемых приборов.

5.3. При подготовке использовать данное описание и рекомендованную литературу.

18

Рис.3.1 Принципиальная схема установки

19

6. ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

6.1.Физические процессы в р-n переходе при отсутствии и наличии источников смещения.

6.2.Проводимость примесных полупроводников.

6.3.Назначение, вольт-амперная характеристика и параметры выпрямительного диода.

6.4.Особенности высокочастотных и импульсных диодов по сравнению с выпрямительными.

6.5.Назначение, ВАХ и параметры полупроводникового стаби-

литрона.

6.6. Назначение, ВАX и параметры динистора и управляемого тиристора.

6.7. Назначение, принцип действия, характеристики и параметры биполярных транзисторов.

6.8 Назначение, принцип действия, характеристики и параметры полевых транзисторов.

7.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Забродин Ю.С. Промышленная электроника. -М.:Высш.шк., 1982. - 496 с.

2.Скаржепа В.А. и др. Электроника и макросхемотехника. -

Киев: Выща шк.,1989.-279 с.

3.Тугов H.М и др. Полупроводниковые приборы. - М.:Энерго-

атомиздат, 1990. - 576 с.