- •Исследование свойств p-n переходов в приборах оптоэлектроники
- •0717000 – Физика и техника оптической связи
- •Содержание
- •1. Введение
- •2. Описание редактора «Electronics Workbench»
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Общие правила работы с редактором
- •3. Контрольно - измерительные приборы
- •3.1. Мультиметр (Multimeter)
- •3.2. Функциональный генератор (Function Generator)
- •3.3. Осциллограф (Oscilloscope)
- •3.4. Плоттер (Воde Рlоtter)
- •4. Теоретическая часть работы
- •4.1. Вольт-амперная характеристика p-n перехода
- •4.2. Дифференциальное сопротивление p-n перехода
- •4.3. Частотные свойства p-n перехода
- •5. Часть 1: исследование вольт - амперной
- •5.1. Составление измерительной схемы
- •5.2. Сборка схемы на рабочем столе ewb
- •5.3. Выбор параметров измерительной цепи
- •5.4. Задание к части 1 лабораторной работы
- •5.5. Порядок выполнения часть 1 лабораторной работы
- •6. Часть 2: измерение дифференциального сопротивления p-n перехода
- •6.2. Задание к части 2 лабораторной работы
- •6.3. Порядок выполнения части 2 лабораторной работы
- •7. Часть 3: измерение времени релаксации
- •7.1. Задание к части 3 лабораторной работы
- •Порядок выполнения части 3 лабораторной работы
- •8. Часть 4: излучающие свойства p-n перехода
- •8.1. Задание к части 4 лабораторной работы
- •8.2. Порядок выполнения части 4 лабораторной работы
- •9. Отчет по лабораторной работе
- •10. Литература
5.4. Задание к части 1 лабораторной работы
1. Получить на экране осциллографа изображение ВАХ выбранного из библиотеки редактора EWB диода.
2. Исследуйте влияние параметров диода: обратного тока, емкости, времени переключения на вид ВАХ.
5.5. Порядок выполнения часть 1 лабораторной работы
1. Ознакомьтесь с описанием редактора Еlесtronic Workbench.
2. Научитесь работать с контрольно-измерительной аппаратурой, представленной в редакторе. Для этого соберите простейшие схемы с подключением источника постоянного напряжения, генератора переменного напряжения, осциллографа (схемы «генератор – осциллограф», «источник постоянного напряжения – мультиметр») и научитесь управлять приборами, изменяя параметры подаваемого сигнала, добиваясь при этом качественного изображения регистрируемого сигнала на экране осциллографа или максимальной точности его измерения мультиметром.
3. Составьте схему измерения ВАХ p-n перехода.
4. Соберите её и получите на экране осциллографа изображение ВАХ. Обратите внимание на вид характеристики: она должна гладкой и монотонной, иметь экспоненциальный подъем в области прямых напряжений и вид прямой линии, несовпадающей с осью Х, в области обратных напряжений. В обязательном порядке должны также отсутствовать ограничения сигнала по величине в области прямых напряжений, а в области обратных не должно быть изломов зависимости.
5. Последовательно увеличивайте (уменьшайте) значения обратного тока, сопротивления базы, емкости перехода в десять раз и отметьте по осциллограмме вызванные этими действиями изменения в ВАХ. Результаты наблюдений занесите в рабочую тетрадь для отчета.
6. Часть 2: измерение дифференциального сопротивления p-n перехода
Как следует из теоретической части данной лабораторной работы, для измерения дифференциального сопротивления p-n перехода при выбранном значении постоянного напряжения на нем необходим источник постоянного напряжения и последовательно соединенный с ним генератор синусоидального сигнала малой амплитуды (рекомендуется амплитуду брать меньше величины =25 мВ при комнатной температуре). Осциллографом или мультиметром регистрируется амплитуда переменного тока в измерительной цепи после чего по выражению (2) вычисляется величина дифференциального сопротивления перехода при заданном постоянном напряжении.
Целью данной части лабораторной работы является определение дифференциального сопротивления p-n перехода с помощью редактора Electronics Wokbench, расчета дифференциальнго сопротивления для нескольких точек ВАХ, а также сравнение расчетных и измеренных значений дифференциального сопротивления p-n перехода при различных значениях его основных параметров.
6.2. Задание к части 2 лабораторной работы
1. Составьте и соберите схему для измерения частотных свойств p-n перехода.
2. Экспериментальным путем определите величину дифференциаль-ного сопротивления перехода в точке =+0.2 B, =0 В и = - 0.5 В: , соответственно. Полученные значения сравните с расчетными.
3. Результаты наблюдений занесите в рабочую тетрадь для составления отчета по лабораторной работе.