2. Конструкция и область применения

Диоды широко применяются в современной радиоэлектронной аппаратуре. По принципу преобразующих и нелинейных свойств электрического перехода ППД делятся на выпрямительные, туннельные, обращенные, стабилитроны, варикапы, тиристоры, светодиоды, фотодиоды. В ПРИЛОЖЕНИИ 1 приведены условные графические обозначения различных видов диодов в схемах электрических принципиальных. На рис. 8 приведена конструкция силового ППД.

Рис. 8: Конструкция полупроводникового диода

Полупроводниковые диоды находят применение в выпрямительных схемах и схемах ограничения напряжения.

Рассмотрим включение ППД в электрическую цепь (рис. 11).

Рис.11: Включение ППД в электрическую цепь

Пусть нам известно сопротивление R и значение E – источника питания. Тогда для рассматриваемой электрической цепи можно записать:

Полученное уравнение есть уравнение, описывающее прямую линию, для которой достаточно определить координаты 2-х точек и построить ее. Сделаем это:

I_д=0, тогда Е=U_д

U_д=0, тогда I_д=E/R_H

ППД предполагается идеальным. При прямом включении R_д=0, обратном включении – R_д= ∞. Пусть нам известна ВАХ полупроводникового диода. Наложим на нее прямую, получим (рис.12):

Рис.12: ВАХ с нагрузочной линией

Пересечение прямой и ВАХ – точка А, позволяет определить падение напряжения на ППД – U_д0 и ток диода I_д0. Построенная прямая представляет нагрузочную линию. При изменении величины E расчет новой нагрузочной линии дает нам прямую, смещающуюся параллельно исходной линии.

Требования по технике безопасности

К выполнению работы допускаются студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе с электроприборами.

1. Паяльник должен иметь подставку, которая исключает случайное касание горячих частей руками, а также скатывание его на стол.

2. При работе с паяльником нельзя стряхивать с жала остатки расплавленного припоя: его брызги могут попасть в глаза или на тело и вызвать травму.

3. Запрещается оставлять паяльник без присмотра.

4. После окончания работы паяльник необходимо отключить от сети.

5. При длительной работе с паяльником воздух в кабинете насыщается вредными для организма парами свинца и олова. Поэтому помещение следует регулярно проветривать.

3.Оборудование

Для выполнения лабораторной работы используется экспериментальный стенд, амперметр, вольтметр, полупроводниковый диод любого типа, источник питания.

Экспериментальный стенд (рис. 9) выполнен в виде платы, по периметру которой размещены потенциометры RР1, RР2 и тумблеры SA1, SA2, SA3. RР1 используется для грубой установки напряжения, RР2 - для более плавной. Амперметр и вольтметр используются соответственно для измерения тока, протекающего через диод, и напряжения, приложенного к нему. Диод VD1 (маломощный германиевый диод) подключают к источнику питания через токоограничивающий резистор R1.

Рис.9: Макет установки

На рис.10 приведена схема электрическая принципиальная для измерения вольтамперной характеристики диода.

Рис.10: Схема измерения вольтамперной характеристики диода

Схему уточнить!!!

Данная схема позволяет исследовать характеристики в прямом и обратном включении диодов.