Порядок выполнения лабораторной работы ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Подключить германиевый выпрямительный диод к гнёздам Х10 и Х11 таким образом, чтобы положительный полюс источника напряжения Е2 соединялся с анодом (+) диода, а отрицательный полюс – с катодом (т.е. включить прямо) (рис.1.2). Цоколевки исследуемых приборов приведены в таблице 1.1. Вывести регулятор напряжения источника Е2 в крайнее левое положение. Включить блок питания тумблером, расположенным с правой стороны корпуса блока питания, при этом должен загореться индикатор «Сеть». Тумблер включения источника напряжения Е2 перевести в положение «Вкл», при этом должен загореться зелёный индикатор. Тумблеры переключения пределов измерения вольтметра V2 и миллиамперметра mA2, установить в положение «1 В» и «10 мА» соответственно. Исследовать зависимость прямого тока Iпр от прямого напряжения Uпр для германиевого диода. Вращая ручку плавной регулировки напряжения источника Е2, последовательно установить на миллиамперметре mA2 значения силы прямого тока в диоде, а с помощью вольтметра V2 определить соответствующие значения прямого напряжения Uпр. Результаты измерений занести в таблицу 1.2. Внимание!!! Сила тока в диоде не должна превышать 10 мА. Не следует допускать зашкаливания стрелок вольтметра V2 и миллиамперметра mA2. При загорании красной индикаторной лампочки перегрузки источника Е2 необходимо уменьшить его напряжение. Аналогичным образом произвести исследование прямых ветвей вольт–амперных характеристик кремниевого диода и стабилитрона.
Исследовать зависимость обратного тока Iобр от обратного напряжения Uобр для кремниевого p-n-перехода, работающего в режиме электрического пробоя (стабилитрона). Для этого его нужно подключить к гнёздам Х10 и Х11 в обратном направлении. Вращая ручку регулятора напряжений источника Е2, на миллиамперметре mA2установить значения силы обратного тока, указанные в таблице 1.2, а по вольтметру V2 определить соответствующие значения обратного напряжения, считая, что Uобр<0. Используя данные таблицы 1.2, рассчитать статические сопротивления диодов. Результаты расчета занести в таблицу 1.2. Если U – значение напряжения, соответствующее силе тока I в рабочей точке, то статическое сопротивление определяется: В выводах указать, какой из материалов обладает наибольшим сопротивлением, каким образом изменяется сопротивление p-n-перехода с ростом прямого тока. По данным таблицы 1.2, построить графики зависимостей Iпр=f(Uпр) и Iобр=f(Uобр), располагая ось I по вертикали. В I квадранте следует откладывать значения прямых I и U, а в III квадранте - значения обратных I и U для всех исследуемых диодов. На линейном участке вольт–амперных характеристик выбрать рабочую точку С. Вокруг рабочей точки выбрать приращения токов и соответствующих им напряжений (точки А и В на рис. 1.4) и вычислить дифференциальные сопротивления r для всех типов p-n- переходов. В выводе указать соотношение не только между дифференциальными сопротивлениями rGe и rSi, а также для прямого rSiпр и обратного r*Siобр дифференциальных сопротивлений кремниевого стабилитрона. Рассчитать крутизну вольтамперных характеристик исследуемых диодов, используя соотношение: . Составить отчет по выполненной работе, изучить рекомендованную литературу и ответить на контрольные вопросы.
Содержание отчёта 1. Наименование и цель работы. 2. Схемы прямого и обратного включения p-n-переходов. Цоколевки исследуемых приборов, с обозначением анода и катода. 3. Таблица с результатами измерений и расчетов. 4. Графики вольт–амперных характеристик. 5. Графо-аналитический расчет дифференциального сопротивления и крутизны вольт-амперной характеристики. 6. Графики зависимостей R(U). 7. Выводы по результатам проделанной работы.
5. Рекомендованная литература 1. Пасынков В. В., Чиркин Л. К. Полупроводниковые приборы. – СПб.: Издательство «Лань», 2003. 2. Электронные приборы/ В. Н. Дулин, Н. А. Аваев, В. П. Дёмин и др.; Под ред. Г. Г. Шишкина. – М.: Энергоатомиздат, 1989. 3. Петров К. С. Радиоматериалы, радиокомпоненты и электроника. – СПб.: Питер, 2003.
6. Контрольные вопросы 1. Энергетические зоны полупроводников [1], с. 8. Генерация и рекомбинация носителей заряда [1], с. 9. 2. Полупроводники i–типа, n–типа, p–типа [1], с.13-17. 3. Образование p–n–перехода. Виды p–n–переходов. Методы изготовления [1], с. 41, 50. 4. Свойства обеднённого слоя, образование внутреннего электрического поля и потенциального барьера в p–n–переходе [1], с. 41, 54. 5. Диаграммы энергетических уровней в равновесном p–n–переходе [1], с. 42–43. 6. PN-переход при подаче внешнего напряжения (прямого и обратного) [1], с. 42. 7. Зависимость ширины обеднённого слоя в p–n–переходе от прямого (обратного) напряжения [1], с. 44; [3], с. 96. 8. Зависимость высоты потенциального барьера в p–n–переходе от прямого (обратного) напряжения. [1], с. 44; [3], с. 97. 9. Диффузионный и дрейфовый токи в p–n–переходе. Инжекция и экстракция носителей заряда через p–n–переход [1], с. 44. 10. Явление пробоя в p–n–переходе. Факторы, влияющие на величину напряжения пробоя [1], с. 103. 11. Вольт–амперная характеристика p–n–перехода [1], с. 78-86. 12. Выпрямительные германиевые и кремниевые диоды [1], с. 138-145. 13. Стабилитроны и стабисторы, исходный материал, зависимость напряжения стабилизации от концентрации примесей [1], с. 167-172. 14. Графоаналитический расчет основных параметров диодов.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|