Экспериментальная часть
Задание:снять вольтамперную характеристику полупроводникового диода в прямом и обратном направлениях.
Последовательность выполнения эксперимента:
• К диоду (рисунок 1.2а) при прямой полярности приложите напряжение постоянного тока Uпр, величины которого указаны в таблице 1.1, измерьте с помощью мультиметра соответствующие токиIпри их значения занесите в таблицу 1.1. Используйте при этом схему измерения с погрешностью по току.
Рисунок 1.2 – Схема для выполнения эксперимента по снятию вольтамперной характеристики полупроводникового диода
Таблица 1.1 – Результаты измерений при прямой полярности включения диода
|
Uпр, В |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,55 |
0,6 |
0,65 |
|
Iпр, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• Измените полярность диода, переключите вольтметр для измерений с погрешностью по напряжению, как показано на рисунке 1.2б, и повторите эксперимент при величинах обратных напряжений, указанных в таблице 1.2. Для получения напряжений больше 15 В соедините два источника последовательно.
Таблица 1.2 – Результаты измерений при обратной полярности включения диода
|
Uобр, В |
0 |
3 |
7 |
10 |
15 |
20 |
25 |
28 |
30 |
|
Iобр, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Точные измерения обратного тока Uобр возможны только с помощью высокочувствительного мультиметра.
• Используя измеренные данные из таблиц 1.1 и 1.2, постройте на координатной плоскости (рисунок 1.3) вольтамперную характеристику диода.
Вопрос 1: Что лежит в основе принципа действия диода?
Ответ: .................
Вопрос 2: Каков физический смыслр-nперехода?
Ответ: .................
Вопрос 3: Как называется напряжение, при котором диод становится проводящим?
Ответ: .................
Рисунок 1.3 – Вольтамперная характеристика диода
1.2 Полупроводниковый однополупериодный выпрямитель
Общие сведения
В цепи с полупроводниковым диодом (рисунок 1.4) установившийся ток может протекать только при определённой полярности приложенного к диоду напряжения. При изменении полярности напряжения диод запирается и ток практически прекращается (есть только ток утечки диода). В цепи переменного (синусоидального) напряжения ток протекает только в течение той полуволны, когда диод открыт. Полуволна другой полярности подавляется. В результате в цепи имеет место ток одного направления. Для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения применяются сглаживающие фильтры. Простейшим фильтром является конденсатор, подключенный параллельно нагрузке.
Рисунок 1.4 – Однополупериодный выпрямитель и его характеристика
При исследовании выпрямителей применяются следующие обозначения:
• 
– мгновенное и действующее значения
синусоидального входного напряжения;
• 
– мгновенное, среднее, максимальное,
минимальное значения выходного (выпрямленного) напряжения;
• 
– частота пульсаций выходного напряжения;
• 
– число пульсаций выпрямленного
напряжения за один
период напряжения питания;
• 
– коэффициент пульсаций
выпрямленного напряжения.
В данной работе используется одна фаза трёхфазного источника напряжений.