Упражнение 2 Наблюдение выпрямляющего действия полупроводникового диода с помощью осциллографа

1) Отключить панель с диодом от источника постоянного тока и этими же двумя проводами подключить к источнику переменного тока (находится на том же стационарном стенде). Другие провода панели от вольтметра и амперметра не отключать.

2) Подключить панель с помощью двух проводов (или специального кабеля) к осциллографу (пластины Y на передней панели).

3) Зарисовать полученную на осциллографе кривую изменения напряжения на сопротивлении нагрузки от времени.

Обработка результатов измерений

1. Построить вольт-амперную характеристику исследуемого диода в линейном масштабе на одной координатной сетке, считая прямой ток и напряжение положительными, а обратный ток и напряжение – отрицательными.

2. Построить прямую ветвь вольт-амперной характеристики диода в полулогарифмических координатах, откладывая по оси ординат натуральные логарифмы значений прямого тока, а по ocи абсцисс – напряжение. Сравнить форму полученной зависимости lnI от U с формой аналогичной зависимости, вытекающей из уравнения 1, в случае   1 и при комнатной температуре.

3. Рассчитать коэффициент выпрямления по формуле (2) для нескольких напряжений (для германиевых диодов – при напряжении 0,3 В и 0,4 В; для кремниевых диодов – при 0,6 В и 0,7 В).

Контрольные вопросы

1. Нарисуйте схему энергетических уровней электронов в полупроводнике, изоляторе и металле.

2. В чем выражается влияние донорных и акцепторных примесей на электропроводность полупроводников? Опишите два рода проводимости полупроводников.

3. Почему p-n–переход обладает односторонней проводимостью?

4. Какие преимущества и недостатки имеют полупроводниковые выпрямители по сравнению с электронными лампами?

5. Какой формулой описывается вольт-амперная характеристика полупроводникового диода?

Список литературы

1. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Курс физики. – М.: Высш. шк., 2000. – С. 294.

2. Верещагин И.К., Кокин С.М., Никитенко В.А., Селезнёв В.А., Серов Е.А. Физика твердого тела. – М.: Высш. шк., 2001.