Порядок виконання роботи.
1. Ознайомитись зі схемою установки.
2. Під'єднати прилади та зразки до плати комутації.
3. Ввімкнути перемикач.
4. Резисторами R1 та R2 встановити через мікроамперметр струм 100 мкА. Виміряти температуру (°С) і напругу на першому зразку (В). Перевести перемикач П2 у друге положення і повторити виміри. Дані занести в таблицю.
№ п/п |
Темп., °С |
U1, B |
U2, В |
І, А |
Чаc |
|
|
|
|
|
|
5. Повзунковим резистором R5 встановити струм нагрівної обмотки 0,6 А. (Рекомендується встановлювати в інтервалі температур 20-40°С струм 0,6 А; 40-50°С - 0,7 А; 60-70°С - 0,8 А; 70-80°С - 0,9 А; 80-90°С - 1,0 А; 90-100°С – 1,0 А). При досягненні температури 30°С (40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) повторити виміри і дані занести в таблицю.
6. Побудувати графік залежності напруги на діодах від температури. Визначити за методом найменших квадратів рівняння залежностей напруг на діодах від температури. За цим рівнянням визначити координати двох точок А(U1,T1) i B(U2,T2).
7. Розрахувати за формулою:
ширину забороненої зони (в eB) досліджуваних зразків.(Температури для розрахунку підставляти у шкалі Кельвіна).
8. Провести аналіз результатів і порівняти їх з теоретичними даними.
9. Зробити висновки.
Питання до захисту лабораторної роботи.
1. Як перевести оС у К ?
2. Побудувати графік залежності напруги на діоді від температури за наступними даними:
Т, оС |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
UGe, В |
0,16 |
0,15 |
0,127 |
0,109 |
0,091 |
0,08 |
0,065 |
3. Чому зі збільшенням температури напруга на діодах зменшується ?
4. Визначити залежність опору кремнієвого діода від температури і побудувати графік.
Т, оС |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
USi, В |
0,473 |
0,445 |
0,415 |
0,390 |
0,365 |
0,348 |
0,323 |
5. Розрахувати за методом найменших квадратів рівняння апроксимуючої прямої.
Т, оС |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
USi, В |
0,472 |
0,443 |
0,415 |
0,389 |
0,376 |
0,351 |
0,324 |
6. Визначити рівняння лінії тренду за даними таблиці і намалювати на комп’ютері графік залежності падіння напруги на діоді від температури.
Т, оС |
14 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
UGe, мВ |
178,4 |
170,6 |
156,3 |
126,8 |
108 |
92 |
83,5 |
68,6 |
7. Розрахувати ширину забороненої зони в еВ за рівнянням залежності U=f(T, oC):
U=(202,34 – 1,7431*T, oC)/1000
8. Визначити ширину забороненої зони за даними таблиці.
Т, оС |
USi, В |
UGe, В |
20 |
0,4755 |
0,1706 |
70 |
0,3566 |
0,0835 |
9. Визначити ширину забороненої зони напівпровідникового матеріалу за наступними даними:
Т, оС |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
U, В |
0,472 |
0,443 |
0,415 |
0,389 |
0,376 |
0,351 |
0,324 |