Методические  указания к лабораторной работе №1. 

Тема: «Полупроводниковые диоды».

Цель

1. Исследование  напряжения и тока диода при прямом и обратном смещении p-n перехода.
2. Построение и исследование вольтамперной характеристики (ВАХ) полупроводникового диода.
3. Исследование сопротивления диода при прямом и обратном смещении.
4. Измерение напряжения изгиба вольтамперной характеристики.
5. Закрепление теоретического материала.

Порядок выполнения работы

 

1. Измерение напряжения  и вычисление тока  через диод.

Откройте файл 09\C9_011\с9_011 (рис. 1.1).                                                               

 
 

Включите  схему. Мультиметр покажет напряжение на диоде  при прямом смещении. Переверните диод и снова запустите схему. Теперь мультиметр покажет напряжение на диоде при обратном смещении. Занесите показания в таблицу. Вычислите ток диода при прямом и обратном смещении согласно формулам:

                      

 
 
 
 
 

2. Измерение тока  через диод.

Откройте  файл 09\C9_012\с9_012 (рис. 1.2).Включите схему. Мультиметр покажет ток диода при прямом смещении. Переверните диод и снова запустите схему. Теперь мультиметр покажет ток диода при обратном смещении. Занесите показания в таблицу.

 
 
 
 
 

3. Снятие вольтамперной  характеристики диода.

Откройте файл 09\C9_013\с9_013 (рис. 1.3).

 
 

а). Прямая ветвь ВАХ. Включите схему. Последовательно устанавливая значения ЭДС источника равными 5; 4; 3; 2; 1; 0,5 и 0 В запишите значения напряжения Uпр и тока Iпр диода в таблицу а).

б). Обратная ветвь ВАХ. Переверните диод. Последовательно устанавливая значения ЭДС источника равными 0; 5; 10 и 15 В запишите значения тока Iоб и напряжения Uоб в таблицу б).

в). По полученным данным постройте графики Iпр(Uпр) и Iоб(Uоб) (допускается построение обратной и прямой ветвей в различных маштабах).

г). Определите напряжение изгиба ΔU. Это напряжение определяется из вольтамперной характеристики диода, смещенного в прямом направлении, для точки где характеристика претерпевает резкий излом.

  
 

4. Измерение статического  сопротивления диода.

Откройте файл 09\С9_015\с9_015 (рис. 1.4).

 
 

Измерьте  сопротивление диода в прямом включении для значений тока Iпр 100; 4; 2 и 0,2 мА. Значения тока устанавливается в настроечных параметрах мультиметра (окно Settings). Переверните диод. Аналогичным образом измерьте сопротивления диода в обратном включении для значений тока Iоб 5; 10 и 30 мкА. Результаты измерений занесите в таблицу.  

 
 
 
 

5. Получение ВАХ  на экране осциллографа. 

Откройте  файл 09\С9_014\с9_014. Включите схему. На ВАХ, появившейся на экране осциллографа, по горизонтальной оси считывается напряжение на диоде в милливольтах (канал А), а по вертикальной – ток в миллиамперах (канал В, 1 мВ соответствует 1 мА). Сравните ВАХ, построенную вручную, с характеристикой на экране осциллографа. 

Вопросы.

 

1. Почему диод является нелинейным элементом?
2. Какое включение называется прямым, какое – обратным?
3. Зная параметры диода (Iпрmax = 1 А; Uпрmax = 0,8 В; Iобmax = 30 мкА; Uобmax = 50 В), укажите при каких значениях тока и напряжения произойдет тепловой и электрический пробой?
4. Что такое ток насыщения?
5. Что такое потенциальный барьер, какова его величина для данного диода?