2. Экспериментальное исследование диодного оптрона:

а) собрать схему для снятия характеристик диодного оптрона на постоянном токе, показанную на рисунке 2.

Рис. 2. Общая схема для исследования характеристик диодного оптрона.

Для измерения входного тока светодиода Iс включить между гнездами XI - Х2 многопредельный миллиамперметр А1 (модуль «Миллиамперметры») на пределе «х100» (максимальный ток Iс ≈ 10 мА).

Для измерения выходного тока фотодиода Iвых = Iфд включить между гнездами Х7 -Х10 многопредельный миллиамперметр А2 (модуль «Миллиамперметры») на пределе «х 10» (максимальный ток 1 мА).

Для измерения напряжения на светодиоде Uс подключить мультиметр U1 к гнездам ХЗ и Х4, а для измерения напряжения на фотодиоде Uфд подключить мультиметр U2 к гнездам Х1З и Х16.

Переключить переключатель SA1 в положение «1» и включить тумблер «Питание» на блоке источника питания. Примечание. Входы осциллографа и пульсирующее напряжение источника питания (гнездо Х8) пока не включать.

б) снять по точкам входную характеристику диодного оптрона Iс=f(Uпр).

(ВАХ светодиода). Для этого потенциометром RPI изменять напряжение на светодиоде Uс = Uпр с определённым шагом (см. таблицу 2) до момента появления минимального тока Iс ≈10^ки мкА и при этом зафиксировать величину напряжения отпирания светодиода Uсо. В дальнейшем потенциометром RPI изменять с определённым шагом уже величину тока Iс до Iс max и более точно контролировать напряжение на светодиоде Uс.

Результаты измерений занести в таблицу 2.

Входная ВАХ СИД Iс=f(Uпр). Таблица 2

Iс[мА]	0	0	….	0,01	0,1	…			Iс max
Uс[В]	0.5	1	…	Uсо					Uпр

По результатам измерений построить входную ВАХ СИД Iс=f(Uпр).

в) снять по точкам передаточную характеристику диодного оптрона

I_вых= f (Iвх) на постоянном токе. Для этого потенциометром RPI изменять напряжение на входе, фиксируя входной Iвх = 0…10мА и выходной I_вых токи. Результаты измерений занести в таблицу 3.

Передаточная характеристика оптрона I_вых= f (Iвх) Таблица 3.

Iвх [мА]	0	0,5	1	1,5	2	3	….	Iвх нас	10
Iвых[мкА]

По характеристики определить максимальный входной ток Iвх макс, при котором сохраняется линейность характеристики. Определить коэффициент передачи по току α= I_вых / Iвх. Выключить тумблер «Питание»;

г) снять семейство выходных характеристик диодного оптрона Iф=f(Uфд)

при Ф (ВАХ фотодиода). (см.рис.3)

Рис. 3. Схема для снятия ВАХ фотодиода на постоянном токе.

Для чего собрать схему, показанную на рис.3, внеся изменения в схему питания фотодиода. При этом для получения регулируемого питания необходимо использовать регулятор RP1 модуля «Диоды», а для контроля тока Iф использовать мультиметр V1 в режиме микроамперметра (предел измерения «400 мкА»). После чего регуляторы RP1 на модулях « Диоды» и «Оптоэлектронные приборы» установить на минимум (0) и включить питание модулей. Затем при трёх значениях тока светодиода Iс =0; Iс =0,5Iсmax; Iс= Iсmax снять ВАХ фотодиода и результаты измерений занести в таблицу 4. Выключить питание обеих модулей.

Семейство ВАХ фотодиода Iф=f (Uфд) при Ф=const Таблица 4

	Uфд	+10	+8	+6	…	0	-0,1	-0,5	-….	- Uфмах
Iс =0	Iфт
Iс=0,5Iсm	Iф2
Iс= Iсmax	Iф3

Примечание. При изменении знака Uфд переключатель SA1 модуля « Диоды» поставить в положение «-». Для исследуемого фотодиода это напряжение прямое, поэтому фототок Iф будет резко возрастать, а напряжение Uфд будет изменяться незначительно. По полученным данным построить полную ВАХ фотодиода и на этой характеристике провести линию нагрузки в соответствии с величиной R2.

д) собрать схему (рис.2) и снять с помощью осциллографа выходные ВАХ в рабочей области диодного оптрона. ВАХ снимать только для обратной ветви, соединив перемычкой гнезда Х8–X10 т.е. подключить к схеме источник полуволн. Подключить входы осциллографа к соответствующим точкам схемы: вход канала СН1 (X) - к гнезду XI3, канал СН2 (У) - к гнезду XI6, корпус осциллографа (⊥) — к гнезду XI7. Перевести переключатель развертки осциллографа в положение X/Y. Установить луч на экране осциллографа в левом нижнем углу. Установить потенциометр RP1 в крайнее левое положение. Включить питание модуля.

Изменять входной ток от нуля до максимального значения и пронаблюдать семейство выходных характеристик. Зарисовать на одном рисунке выходные характеристики для трех значений входного тока: Iвх = 0, Iвх = 0, 5 Iвх _Макс

и Iвх = Iвх _Макс. Записать масштабы экрана по напряжению и току. Выключить тумблер «Питание»;

е) собрать схему (рис. 2)для снятия с помощью осциллографа передаточной и амплитудно-частотной характеристик диодного оптрона.

Для этого «Функциональный генератор» подключить между гнездами XI - Х2, соединив выход генератора с гнездом Х2, а гнездо генератора (±) с гнездом XI. Соединить перемычкой гнезда XI - XI0, т.е. подключить к выходной цепи источник постоянного напряжения. Соединить перемычкой гнезда Х6 - Х22, создав общую точку у входной и выходной цепи. Ручку потенциометра RP1 установить в положение «О»; Подключить входы осциллографа к шунтам во входной и выходной цепи: вход канала СН1 (X) - к гнезду Х4, канала CH2 (Y) - к гнезду XI6, корпус осциллографа (⊥) - к гнезду Х5. Перевести переключатель развертки осциллографа в положение X/Y. Установить луч на экране осциллографа в левом нижнем углу.

ж) снять с помощью осциллографа передаточную характеристику I_вых= f (Iвх). Установить частоту входного сигнала примерно 50 Гц, и плавно увеличивая входной сигнал добиться появления загиба характеристики. Определить и записать масштабы по току. Сравнить полученную передаточную характеристику со снятой на постоянном токе. Перевести переключатель развертки осциллографа в положение временной развертки и убедиться, что усиливаются только положительные полуволны. Поэтому для усиления синусоидального сигнала необходимо ввести смещение;