
- •Методические указания
- •«Исследование диодов»
- •Сызрань 2010
- •Сведения из теории проводимость полупроводников
- •2.1 Общие сведения о полупроводниках
- •2.2 Собственная проводимость полупроводников
- •2.3 Примесная проводимость полупроводников
- •2.4 Электронно-дырочный переход
- •2.4.1 Образование и равновесное состояние р-n перехода
- •2.4.2. Энергетическая диаграмма р-n перехода
- •2.4.3 Формулы для диффузионного и дрейфового токов
- •2.5 Электронно-дырочный переход при включении внешнего напряжения
- •2.5.1 Прямое включение р-n перехода
- •2.5.2. Обратное включение р-n перехода
- •2.6 Инжекция неосновных носителей
- •2.7. Вольт-амперная характеристика идеального р - n перехода
- •2.8 Отличие вольт-амперной характеристики
- •2.9 Виды пробоя р-n перехода
- •2.10 Емкость р-n перехода
- •2.11. Эквивалентная схема р-n перехода
- •Полупроводниковые диоды
- •3.1. Классификация полупроводниковых диодов
- •3.2 Устройство полупроводниковых диодов
- •3.3. Основные общие параметры диодов
- •3.4. Типы полупроводниковых диодов
- •3.4.1. Выпрямительные диоды
- •3.4.1.1 Вольт-амперные характеристики выпрямительных диодов
- •3.4.1.2 Влияние температуры и проникающей радиации на характеристики и параметры диодов
- •3.4.2. Универсальные (высокочастотные) диоды.
- •3.4.3. Сверхвысокочастотные диоды
- •3.4.4. Переключательные p-I-n диоды
- •3.4.5. Варикапы
- •3.4.6. Импульсные диоды
- •3.4.7. Туннельные и обращённые диоды
- •3.4.8. Стабилитроны и стабисторы
- •3.4.9. Фотодиоды
- •3.4.10. Излучательные диоды
- •Выполнение лабораторной работы на лабораторном стенде «тэц и оэ – нрм» Перечень используемых минимодулей
- •Порядок выполнения работы
- •Выполнение лабораторной работы на лабораторном стенде 17д – 01.
- •Порядок выполнения работы.
- •Содержание отчета.
- •Контрольные вопросы.
- •Литература.
Порядок выполнения работы
Изучить теоретический материал, быть готовым ответить на все контрольные вопросы.
Собрать схему для исследования выпрямительного диода на постоянном токе в соответствии с принципиальной схемой рис.
Рис. 1
Для измерения тока включить миллиамперметр на пределе 100 mA. Для измерения анодного напряжения включить мультиметр на пределе 20 В. Последовательно с диодом включить токоограничивающий резистор R2=150Ом.
Снять вольтамперную характеристику выпрямительного диода на постоянном токе для прямой ветви Iд=f(Uд) и занести в таблицу 1.
Таблица 1
Uд |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iд
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение на диоде менять при помощи потенциометра RП.
П
ереключить
диод в обратном направлении рис. , снять
обратную ветвь ВАХ диода и результаты
занести в таблицу 2.
Рис. 2
Таблица 2
UД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По результатам исследований Таб.1 и Таб.2 определить параметры диода:
максимальное напряжение на диоде в открытом состоянии Umax при максимальном анодном токе Imax (таб.1) -
пороговое напряжение U0 (когда компенсируется потенциальный барьер) (таб.1) –
пороговое напряжение U0 (когда компенсируется потенциальный барьер) (таб.1) –
дифференциальное сопротивление zд (прямое и обратное) –
zд пр.= ; zд обр.=
Собрать схему для получения ВАХ диода на экране осциллографа Рис.
Рис. 3
И
сследование
выполняется на переменном токе (фаза
«А-0»). Вход Y(CH2)
осциллографа подключить к шунту R1,
а корпус осциллографа
(
)
соединить с общим проводом (
).
Вход Х (СН1) осциллографа подключить к
аноду диода. При этом переключатель
развертки осциллографа должен быть
переведен в положение Х/Y.
Светящуюся точку на экране осциллографа
поместить в начало координат. Подать
питание. Зарисовать ВАХ диода, определить
масштабы по току и напряжению.
Рис. 4
Определить по осциллографу параметры диода: максимальное напряжение между анодом и катодом в открытом состоянии Umax при максимальном токе Imax ;
пороговое напряжение U0 (когда компенсируется потенциальный барьер;
дифференциальное сопротивление zд в прямом и обратном направлении: zд пр.= ; zд обр.= сравнить с результатами полученными в пункте 3.
Экспериментальное исследование диода Шоттки:
Используя схему рис.1 выполнить исследования для прямой ветви диода Шоттки. Результаты занести в таблицу 3.
Рассчитать параметры диода Шоттки п.3 и построить ВАХ диода Шоттки на том же графике, что и диода выпрямительного. Результаты сравнить
Таблица 3
UД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитать параметры диода Шоттки п.3 и построить ВАХ диода Шоттки на том же графике, что и диода выпрямительного. Результаты сравнить.
Экспериментальное исследование стабилитрона:
Выполнить пункты 2, 3, 4, 5 для стабилитрона. Сравнить ВАХ стабилитрона и ВАХ обычного выпрямительного диода.
Экспериментальное исследование светодиода. Собрать схему для исследования прямой ветви ВАХ светодиода на постоянном токе рис., установив токоограничивающий резистор R=1 кОм; снять ВАХ и построить ее. Определить ток, при котором становится заметным свечение.