4. Порядок выполнения работы

   1. Убедитесь, что тумблер включения питания лабораторного стенда находится в положении «Выключено». Соберите схему для исследования прямой ветви вольт-амперной характеристики диодов, как показано на рис. 9. Установите предел измерения миллиамперметра РА 200 мкА, а регулятор напряжения источника питания Е в крайнее положение против часовой стрелки, что соответствует минимальному напряжению источника.

   2. С нимите прямую ветвь I_пр = f (U_пр) вольт-амперной характеристики германиевого диода (Д310), для чего:

• включите питание лабораторного стенда;

• плавно вращая регулятор напряжения источника питания Е, последовательно устанавливайте следующие значения прямого тока

I_пр = 0,02; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1; 2; 4; 6; 8; 10 мА

и фиксируйте получающиеся при этом напряжения (с разрешением не хуже 1 мВ). По мере роста тока переключайте пределы измерения миллиамперметра РА и при необходимости вольтметра PV. Результаты измерений сведите в таблицу;

• закончив измерения, установите регулятор напряжения источника питания Е в крайнее положение против часовой стрелки.

1. Последовательно заменяя диоды, снимите по методике п.4.2 прямую ветвь вольт-амперной характеристики кремниевого диода (Д220), арсенид-галлий-алюминиевого светодиода (АЛ307АМ), диода Шоттки (SB170, Motorola). При снятии характеристики светодиода обратите внимание на его свечение, яркость которого будет увеличиваться по мере роста прямого тока.

2. Соберите схему для исследования обратной ветви вольт-амперной характеристики диодов (рис. 10), для чего поменяйте местами выводы диода и перенесите точку подключения вольтметра. Установите предел измерения миллиамперметра РА 200 мкА.

3. И змерьте обратный ток диодов I_обр при обратном напряжении U_обр = 20 В (кроме светодиода). Имейте в виду, что обратные токи могут оказаться столь малыми, что измерить их не удастся. Закончив измерения, установите регулятор напряжения источника питания Е в крайнее положение против часовой стрелки.

1. Обработка результатов измерений

   1. Постройте графики прямых ветвей вольт-амперных характеристик всех диодов в одной системе координат.

   2. Рассчитайте для прямой ветви вольт-амперной характеристики каждого из диодов при токе I_пр = 10 мА:

• статическое сопротивление R_пр = U_пр / I_пр;

• дифференциальное сопротивление r_пр = ΔU_пр / ΔI_пр.

6. Содержание отчёта

Отчёт должен содержать:

• цель работы;

• задачи исследования;

• схему цепи;

• таблицы результатов исследования и их обработки;

• графики вольт-амперных характеристик диодов;

• выводы.

7. Контрольные вопросы

   1. Что такое «полупроводниковый диод»?

   2. Дайте определение понятия «вольт-амперная характеристика полупроводникового диода».

   3. Запишите уравнение Шокли и поясните физический смысл входящих в него величин.

   4. Назовите допущения, сделанные при выводе уравнения Шокли.

   5. Начертите график вольт-амперной характеристики p-n-перехода, соответствующий уравнению Шокли.

   6. Объясните влияние объемного сопротивления базы на вольт-амперную характеристику p-n-перехода.

   7. В чем заключается эффект модуляции сопротивления базы и каково его влияние на вид вольт-амперной характеристики p-n-перехода?

   8. Поясните влияние температуры на прямую ветвь вольт-амперной характеристики p-n-перехода.

   9. Назовите составляющие обратного тока p-n-перехода и поясните их физический смысл.

   10. Что такое «пробой p-n-перехода»?

   11. Перечислите виды пробоя p-n-перехода и объясните физическую природу каждого из них.

   12. Назовите отличия вольт-амперной характеристики перехода Шоттки от вольт–амперной характеристики p-n-перехода.

   13. Начертите схему для исследования прямой ветви вольт-амперной характеристики диода и поясните методику исследования.

   14. Поясните смысл терминов «статическое сопротивление диода» и «дифференциальное сопротивление диода». Как можно найти указанные величины по результатам исследования?

ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ