Электротехника и Схемотехника / EiS_-_laboratornaya_1

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем (КИБЭВС)

Лабораторная работа №1

«Исследование полупроводникового диода»

Выполнили:

студенты гр. 723

С. С. Самсонов

П. Р. Попадинец

20.11.14

Принял:

преподаватель

В. О. Пёхов

___________

Томск 2014

Цель работы:

1. Исследование напряжения и тока диода при прямом и обратном смещении p-n перехода.

2. Построение и исследование вольтамперной характеристики (ВАХ) для полупроводникового диода.

3. Исследование сопротивления диода при прямом и обратном смещении по ВАХ.

4. Анализ сопротивления диода (прямое и обратное смещение) на переменном и постоянном токе.

5. Измерение напряжения изгиба ВАХ.

Задание:

1. Измерить напряжение и вычислить ток через диод.

2. Измерить ток.

3. Измерить статическое сопротивление диода.

4. Снять ВАХ диода.

5. Получить ВАХ на экране осциллографа.

Ход выполнения работы:

Рисунок 1: 1.1 Напряжение при обратном смещении p-n перехода

Рисунок 2: 1.1 Напряжение при прямом смещении p-n перехода

Рисунок 3: Ток при обратном смещении p-n перехода

Рисунок 4: Ток при прямом смещении p-n перехода

Рисунок 5: 1.3 (0)

Рисунок 6: 1.3 (0.5)

Рисунок 7: 1.3 (1)

Рисунок 8: 1.3 (2)

Рисунок 9: 1.3 (3)

Рисунок 10: 1.3 (4)

Рисунок 11: 1.3 (5)

Рисунок 12: 1.3 (о0)

Рисунок 13: 1.3 (о5)

Рисунок 14:1.3 (о10)

Рисунок 15: 1.3 (о15)

Рисунок 16: 1.4 (сопр)

Рисунок 17: 1.4 (сопр(обр))

Рисунок 18: 1.5.2

Эксперимент 1. Измерение напряжения и вычисление тока через диод:

U_пр = 3.1166 В;

U_об = 3.2 В;

I_пр = (3.2 — 3.1166) / 1 = 0.0834 А;

I_об = (3.2 — 3.2) / 1 = 0 А;

Эксперимент 2. Измерение тока:

I_пр= 83.4 мА;

I_об= 0 А;

Эксперимент 3. Измерение статистического сопротивления диода:

Rпр= 633.9 МО;

Rоб= 371.9 МО;

Эксперимент 4. ВАХ:

а) Прямая ветвь ВАХ:

E, B	Uпр, мВ	Iпр, мА
5	4840	160.3
4	3880	117.5
3	2925	74.92
2	1970	33.14
1	1000	0.21
0.5	500	0.000507
0	0	0

Рисунок 19 - Прямая ветвь ВАХ

б) Обратная ветвь ВАХ:

E, B	Uоб, В	Iоб, мА
0	0	0
5	4937	63.29
10	9721	279
15	14500	495.7

Рисунок 20: Обратная ветвь ВАХ

в) График ВАХ:

Рисунок 21: ВАХ

г) Дифференциальное сопротивление диода при прямом смещении:

при Iпр=4мА, Rдиф= 306 Ом

при Iпр=0,4мА, Rдиф= 2587,5 Ом

при Iпр=0,2мА, Rдиф= 4986,5 Ом

д) Вычисление по ВАХ дифференциальное сопротивление диода при обратном смещении:

при Uоб=5В, Rдиф=75,63152322

е) Сопротивление:

при Iпр=4мА, R=306

при Iпр=0,4мА, R=2587,5

при Iпр=0,2мА, R=4986,5

ж) Напряжение изгиба из ВАХ:

Uизг=0,95 В

Эксперимент 5. Получение ВАХ на экране осциллографа.

Uизг= 0,33 В

Рисунок 22: ВАХ, измерение изгиба

Вывод:

В ходе выполнения лабораторной работы были изучены напряжение и ток диода при прямом и обратном смещении p-n перехода.