2. Описание лабораторной установки

Одним из наиболее чувствительных методов измерения ёмкости резонансный. Суть метода заключается в том, что измеряемый конденсатор подключается к колебательному контуру, предварительно настроенному в резонанс. Измеряя параметры контура или частоту сигнала, вновь добиваются резонанса. Измеряемую ёмкость определяют по изменению параметров контура или частоты.

В данной лабораторной работе ёмкость p-n-перехода измеряется с помощью прибора, называемого измерителем добротности (схема установки приведена на рис.4). В измерителе добротности используется резонанс напряжений в последовательном колебательном контуре, образованном катушкой индуктивности и конденсатором ёмкости . Переменное напряжение на измерительный контур подаётся с генератора высокой частоты ГВЧ. Напряжение на конденсаторе измеряется вольтметром, шкала которого проградуирована в единицам добротности. Диод при помощи ключа подключается параллельно к ёмкости . Регулируемое обратное напряжение (напряжение смещения) подаётся на диод от блока питания БП через потенциометр и измеряется вольтметром . Катушка индуктивности и конденсатор являются разделительными элементами, они предназначены для развязки цепей постоянного и переменного токов.

Рис.4. Схема лабораторной установки

3. Порядок выполнения работы

3.1. Измерение зависимости барьерной ёмкости p-n-перехода от обратного напряжения

1. Ознакомиться со схемой измерительной установки (рис.4).

2. Ознакомиться с инструкцией по эксплуатации измерителя добротности.

3. Включить измеритель добротности в сеть. После прогрева (в течение 5 минут) приступить к измерениям.

4. Изменяя ёмкость , настроить колебательный контур в резонанс. Измерить резонансное значение ёмкости колебательного контура , при этом ключ должен быть разомкнут.

5. Включить блок питания БП в сеть, установить с помощью потенциометра требуемое обратное напряжение на диоде VD (диапазон изменения напряжения указан на стенде). Ключ замкнуть.

6. Изменяя ёмкость , снова настроить колебательный контур в резонанс, измерить резонансное значение ёмкости. Результат занести в таблицу 1.

7. Вычислить барьерную ёмкость как изменение ёмкости резонансного контура: .

8. Аналогичные измерения провести при различных значениях обратного напряжения.

Таблица 1. Результаты измерений.

=… при =…
, В	, пФ	, пФ	, (пФ)-2
…	…	…	…

3.2. Определение контактной разности потенциалов

1. Вычислить значения , соответствующие каждому значению обратного напряжения.

2. Построить график зависимости , не забывая, что на переход подавалось обратное напряжение, которое условились считать отрицательным.

3. Экстраполировать прямую в область положительных значений напряжений до пересечения с осью абсцисс и определить , как показано на рис.3.

4. Требования к отчёту

Отчёт должен содержать:

1. Перечень измерительных приборов и их характеристики.

2. Схему измерений.

3. Результаты измерений барьерной ёмкости при различных обратных напряжениях (таблица 1).

4. График зависимости .

5. Определённое из графика значение контактной разности потенциалов.