2.Полупроводниковые приборы.

Работы по исследованию полупроводниковых приборов проводятся на макете, внешний вид которого приведен на рисунке:

1-ручка для переноски, 2-индикатор включения исследуемой схемы, 3-принципиальная схема исследования, 4-переключатель пределов амперметра А1, 5-встроенные амперметры, 6-гнезда для подключения внешних вольтметров, 7-переключатели исследуемой схемы (S1) и типа исследуемого диода (S2), 8-входной и выходной разъемы для схемы С2, 9-ручки регулировки выходных тока и напряжений встроенных источников тока и напряжения, 10-индикатор включения макета (выключатель сетевого напряжения находится с обратной стороны макета).

Лабораторная работа №2.1.

“ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ”

Цель работы: изучение основных свойств и принципа действия полупроводниковых диодов.

Оборудование: макет, осциллограф, генератор синусоидальных и прямоугольных колебаний, вольтметр.

Подготовка к работе.

Изучить назначение, принцип действия, обозначения, схемы включения, основные характеристики и параметры, свойства, особенности и области применения подлежащих исследованию полупроводниковых приборов (наименование исследуемых в работе диодов указывается преподавателем).

Определить по справочнику диапазоны изменения измеряемых параметров и их предельно допустимые значения.

Изобразить предполагаемый вид осциллограмм и графиков снимаемых в работе зависимостей с указанием на них предельно допустимых значений.

Проведение исследований.

1. Снять вольтамперные характеристики (ВАХ) прямой ветви выпрямительных, высокочастотного и импульсного диодов и обратной ветви стабилитрона. Для этого сделать следующие пункты.

1. Выставить ручки регулировки ГТ, ГН1 и ГН2 в крайнее против часовой стрелки положение. Поставить переключатели макета в следующие положения: S1 – С1, S2- Д1, пределы А1 - 10мА. Подключить к гнездам V1 вольтметр постоянного напряжения. Включить макет. Снять прямую ветвь ВАХ диода (зависимость I=f(U)), используя ручку регулировки выходного тока ГТ и наблюдая ток через диод на амперметре А1 и напряжение на диоде на внешнем вольтметре. Вернуть ручку регулировки ГТ в крайнее против часовой стрелки положение. Полученные данные занести в таблицу:

U, В
I, мА

Провести измерения для диодов Д2, Д3 и Д4 (используя переключатель S2). Все полученные зависимости изобразить на одном графике.

1.2. Аналогично снять обратную ветвь ВАХ стабилитрона (S2 в положении Д5). Полученные данные занести в таблицу и изобразить полученную зависимость на отдельном графике.

1.3. Для каждого диода рассчитать дифференциальное сопротивление r_диф=U/I в прямом и обратном включении и сравнить полученные результаты.

2.1. К разъему Вх подключить генератор синусоидального напряжения, к разъему Вых – осциллограф. Поставить переключатель S1 в положение С2. Снять зависимость тока и напряжения на нагрузке в зависимости от частоты I_н=f(f) и U_н=f(f) при постоянном значении входного напряжения (5В) для диодов Д1, Д2, Д3 и Д4. Диапазон частот 0,1-500кГц. Зависимости изобразить графически (для всех диодов на одном графике для I и на одном графике для U) и провести сравнительный анализ.

Для всех диодов зарисовать осциллограммы выходного напряжения на частотах 0,1кГц, 1кГц, 10кГц, 100кГц, 500кГц. Объяснить полученные результаты.

2.2. Используя предыдущую схему подать прямоугольные импульсы с генератора частотой 1кГц, 10кГц, 100кГц и снять осциллограммы выходного напряжения для диодов Д1, Д2, Д3, Д4. Оценить время установления прямого напряжения t_уст и время восстановления обратного сопротивления t_вос для всех диодов. Объяснить полученные результаты.

3. Анализ полученных экспериментально результатов оформить в виде выводов.