Описание лабораторной установки и указания по построению вольтамперной характеристики и определению коэффициента выпрямления диода
Исследуемые в работе плоскостной и точечный диоды смонтированы вместе с измерительными приборами и переключателями на общей панели (рис. 10.4). Вращая ручку регулятора выхода выпрямителя, можно плавно изменять напряжение на диоде. С помощью соответствующих переключателей, расположенных на панели, можно ввести в цепь измерения нужный диод и легко изменить при необходимости полярность напряжения, приложенного к диоду.
В прямом направлении ток, текущий через диод, измеряется миллиамперметром. При измерении обратного тока в цепь измерения включается микроамперметр.
Рис. 10.4.
Зависимость силы тока, проходящего через полупроводниковый диод, от приложенного напряжения I=f(U) графически изображается вольтамперной характеристикой (рис. 10.5).
Рис. 10.5.
Для наглядности при построении кривой в положительном направлении соответствующих осей откладывают значения прямых тока и напряжения, а в отрицательном – значения обратных тока и напряжения.
Диод может быть охарактеризован параметром, называемым коэффициентом выпрямления, который определяется отношением прямого тока к обратному при одинаковых по величине прямом и обратном напряжениях:
при
.
(10.1)
Порядок выполнения работы
1. Внимательно ознакомьтесь со всеми элементами схемы лабораторной установки (см. рис. 10.4).
2. С помощью ключа К1 введите в цепь измерения плоскостной диод, а ключ К2 поставьте в такое положение, при котором через диод будет проходить прямой ток.
3. Вращая ручку регулятора выхода выпрямителя, подавайте на диод напряжение, увеличивая его на 3 деления, и измерьте величину соответствующего прямого тока. Данные измерений занесите в табл. 16.
Т а б л и ц а 16. Результаты измерений
|
Uпр, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
Iпр, мА |
|
|
|
|
|
|
|
4. Ключ К2 переведите в положение, при котором через диод будет проходить обратный ток.
5. Руководствуясь указаниями п. 2, 3, произведите измерения обратного тока при различных обратных напряжениях на нем. Данные измерений занесите в табл. 17.
Т а б л и ц а 17. Результаты измерений
|
Uобр, В |
|
|
|
|
|
|
|
Iобр, мкА |
|
|
|
|
|
|
6. С помощью ключа К1 введите в цепь измерения точечный диод и проделайте измерения согласно указаниям п. 2–8.
7. Постройте вольтамперные характеристики для плоскостного и точечного диодов и определите по ним коэффициенты выпрямления по зависимости (10.1).
Контрольные вопросы
1. Какова характерная особенность полупроводников?
2. Объясните механизм собственной проводимости полупроводников. Что такое дырки и чем они отличаются от положительных ионов?
3. Расскажите о примесной проводимости полупроводников.
4. Что представляет собой р–n-переход? Какие явления имеют место на границе р–n-перехода?
5. Как изменяется запирающий слой, если приложить к переходу прямое или обратное напряжение?
6. Изобразите вольтамперную характеристику диода.
7. Назовите известные вам примеры использования диодов на практике.