1.2. Дослідження напівпровідникового діода
Експеримент 1. Зміна напруги та визначення струму через діод.
На робочому полі Electronics Worbench складаємо схему
Мультиметр показує напругу на діоді Uпр при прямому зміщенні.
Uпр= 1.358 В
Iпр= 3.642 мА
Перевертаємо діод і знову запускаємо схему. Тепер мультиметр покаже напругу на діоді Uзв при зворотному зміщенні.
Uзв= 4.995 В
Iзв= 4.995 мкА
Для перевірки правильності виконання експеримента обраховуємо Iпр та Iзв за формулами:
Iпр = (Е – Uпр)/R = (5 – 1.358)/1000 = 3.642 мА
Iзв = (Е – Uзв)/R = (5 – 4.995)/1000 = 0.005 мА
де Е – напруга джерела; R – опір.
Експеримент 2. Зміна струму
ІПР = 10,6 мА
ІЗВ = 0,01 мА
Експеримент 3. Зміна статичного опору діода
Опір діода при прямому підключенні:
RПР = 140,5 мОм
Опір діода при зворотному підключенні:
RЗВ = 997,6 Ом
Експеримент 4. Зняття вольт-амперної характеристики
а) Пряма гілка.
|
Е, В |
UПР , мВ |
ІПР , мА |
|
5 |
1358 |
3,642 |
|
4 |
1344 |
2,656 |
|
3 |
1324 |
1,676 |
|
2 |
1286 |
0,714 |
|
1 |
998 |
0,002 |
|
0,5 |
499,5 |
0,0005 |
|
0 |
0 |
0 |
Б) Зворотня гілка.
|
Е, В |
UЗВ , мВ |
ІЗВ , мА |
|
0 |
0 |
0 |
|
5 |
4995 |
0,005 |
|
10 |
9990 |
0,01 |
|
15 |
14980 |
0,015 |
В)
Графік ІПР (UПР)
Графік ІЗВ (UЗВ)
г) Диференціальний опір прямої гілки діода:
Д) RДИФ = 100 кОм
Е) Опір діода при ІПР = 0,4 мА:
RCT = 2,75 кОм
Ж) Напруга вигину за графіком ВАХ:
U = 1,29 B
Експеримент 5. Отримання ВАХ на екрані осцилографа
Напруга згину:
U = 1,58 B
1.3. Дослідження напівпровідникового стабілітрона
Експеримент 1. Вимірювання напруги та визначення струму через стабілітрон
а)
-
Е, В
UСТ , В
ІСТ , мА
0
0
0
4
4
0
6
5,05
3,167
10
5,175
16,083
15
5,299
32,337
20
5,414
48,62
25
5,527
64,91
30
5,639
81,203
35
5,749
97,503
В) Графік вольт-амперних характеристик:
Г) Напруга стабілізації за графіком ВАХ:
UСТ = 5,2 В
Д) Потужність розсіювання визначається за формулою РСТ = UСТ× ІСТ .
При напрузі Е = 20 В потужність розсіювання дорівнює:
РСТ = 0,26 Вт
Е) Диференційний опір стабілітрона:
RДИФ = 9,71 Ом
Експеримент 2. Отримання характеристики навантаження параметричного стабілізатора
-
RL , Oм
UCT , B
I1 , мА
IL , мА
ICT , мА
75
4
13,33
53,33
213,33
100
4,974
16,58
49,74
150,26
300
5,292
17,64
17,64
49,03
600
5,353
17,84
8,92
24,41
1000
5,377
17,92
5,38
14,63
К.з.
0
0
0
0
Експеримент 3. Отримання ВАХ стабілітрона на екрані осцилографа
Напруга стабілізації:
UCT = 5,42 В