2 Описание лабораторной установки

В комплект лабораторной установки входят: селеновый диод, вольтметр, миллиамперметр, микроамперметр, источник питания постоянного тока, перекидной ключ, соединительные провода.

Для выполнения лабораторной работы необходимо собрать электрическую цепь по схеме, изображенной на рисунке 5.

Для исследования взят селеновый диод, обладающий заметным обратным током.

ВНИМАНИЕ! При выполнении работы необходимо использовать для измерения прямого тока миллиамперметр, а для обратного – микроамперметр. Необходимо соблюдать осторожность при замене приборов и включении электрической цепи. На переключателе К указаны положения для включения прямого тока и обратного.

Рисунок 5 Схема электрической цепи для исследования диода:

БП - источник постоянного тока; R - потенциометр; К - переключатель для изменения полярности напряжения на диоде; PV - вольтметр;

PA - амперметр; VD - исследуемый диод

3 Порядок выполнения работы

3.1 При подготовке к лабораторной работе необходимо составить конспект по одному из учебников, указанных в библиографическом списке:

- для инженерных специальностей: С 242-250 /2/, С. 269-270 /2/, С. 454-457 /3/, С. 611-615 /4/;

- для неинженерных специальностей: 320-326 /5/.

3.2 Изучить электрическую схему измерения вольтамперной характеристики p-n перехода полупроводникового диода (рисунок 3).

3.3 Подключить в цепь миллиамперметр, двухполюсный переключатель установить в положение I (прямой ток). После проверки цепи преподавателем, включить источник питания и измерить силу тока через диод в прямом направлении изменяя потенциометром напряжение от 0 до 2В с шагом 0,2 В. Полученные данные занести в таблицу 1.

3.4 Потенциометром установить напряжение 0, выключить цепь, заменить миллиамперметр микроамперметром, двухполюсный переключатель установить в положениеII (обратный ток). После проверки цепи преподавателем, включить источник питания и измерить силу тока через диод в обратном направлении, изменяя напряжение от 0 до -6 В с шагом 1 В. Полученные данные занести в таблицу 1.

3.5 На миллиметровой бумаге построить график зависимости тока от напряжения, откладывая по оси абсцисс напряжение (рекомендуемый масштаб для прямого тока 0,2 В/см, для обратного 1 В/см ), по оси ординат силу тока (рекомендуемые масштабы для прямого тока 1 мА/см, для обратного 10 мкА/см). Соединить точки плавной кривой, проходящей через начало координат.

3.6 По полученным данным, используя закон Ома, рассчитать сопротивление полупроводникового диода при прямом и обратном токе и занести результаты расчётов в таблицу 1.

3.7 Используя классы точности приборов и,определить погрешности измерения тока I и напряжения U :

и , (1)

где и- предельные значения шкалы амперметра и вольтметра, соответственно.

Для каждого значения рассчитать погрешности определения сопротивленияR по формуле:

, (2)

и занести результаты расчётов в таблицу 1.

3.8 Для напряжения U = 1 В определить коэффициент выпрямления k по формуле:

, (3)

и погрешность определения по формуле:

. (4)

3.9 Окончательный результат представить в виде:

. (5)

Таблица 1 Экспериментальные данные для построения вольтамперной характеристики и расчета сопротивления диода

Обозначения физических величин	Результаты измерений и расчетов
, В	-6	-5	…	0	0,2	0,4	…	1,0
, В
, мА
, мА
, кОм
, кОм