3 семестр / 1 лаба
.pdf
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)
Кафедра комплексной информационной безопасности электронно-
вычислительных систем (КИБЭВС)
«ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫПРЯМИТЕЛЬНОГО ДИОДА»
Отчет по лабораторной работе №1
по дисциплине «Электроника и схемотехника 1»
Вариант №18
Студент гр. 711-2
_______ Е.П. Толстолес
26.11.2022
Руководитель:
преподаватель КИБЭВС
_______ А.С. Семенов
26.11.2022
Томск 2022
Введение
Цель |
работы |
– |
исследование |
основных |
характеристик |
полупроводникового выпрямительного диода.
Задачи:
1.Собрать схему для заданного диода, измерить U для прямого и обратного подключения батареи и вычислить ток диода при прямом Iпр и обратном Iоб смещениях согласно формулам;
2.Собрать схему для измерения тока на диоде в прямом и обратном направлении, при помощи мультиметра;
3.Построить прямую ветвь ВАХ для заданного диода.
Последовательно устанавливая значения источника питания: 5 В, 4 В, 3 В, 2 В, 1 В, 0,9 В, 0,8 В, 0,7 В, 0,6 В, 0,5 В, 0,4 В, 0,3 В, 0,2 В, 0,1 В, 0 В, записать значения напряжения Uпр, тока Iпр диода и вычислите для них Rc = Uпр / Iпр;
4.Построить обратную ветвь ВАХ для заданного диода.
Последовательно устанавливая значения источника питания: 0 В, -4 В, -5 В, -
6 В, -10 В, -15 В, далее выбираются точки в зависимости от пробивного напряжения диода, для заданного вариантом, таким образом чтобы, используя
10–15 точек была возможность построить более-менее точную обратную ветвь ВАХ диода. Запишите значения тока Iоб и напряжения Uоб и вычислите для них Rc = Uобр / Iобр;
5.По полученным данным постройте графики Iпр(Uпр) и Iоб(Uоб);
6.С помощью формулы посчитайте Rд в рабочих точках Iпр = 4 мА, Iпр = 0,4 мА, Iпр = 0,2 мА и в точке Uобр = -5 В;
7.Определите напряжение изгиба;
8.Собирать схему для заданного вариантом диода. Измерить величину напряжения изгиба;
9.Написать выводы о проделанной работе.
2
1 СХЕМЫ ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ И СИЛЫ ТОКА
Схема для измерения U на диоде изображена на рисунках 2.1 и 2.2.
Рисунок 2.1 - Схема для измерения напряжения в прямом направлении
Рисунок 2.2 - Схема для измерения напряжения в обратном направлении
3
Таблица 2.1 – Значения напряжений и силы тока.
|
Прямое направление |
Обратное направление |
|
|
|
U |
735.3мВ |
-5В |
|
|
|
I |
0.42647мА |
0А |
|
|
|
На рисунках 2.3 и 2.4 показана схема для измерения силы тока на диоде при прямом и обратном подключении.
Рисунок 2.3 - схема для измерения тока на диоде в прямом направлении
Рисунок 2.4 - схема для измерения тока на диоде в обратном направлении
4
Таблица 2.2 – Значения напряжения, силы тока и сопротивления для
цепи ВАХ при прямом подключении источника.
Прямое подключение источника
E В |
|
5 |
|
4 |
3 |
2 |
|
|
|
1 |
|
|
0.9 |
|
|
|
0.8 |
|
0.7 |
0.6 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
735. |
|
728.1 |
718.3 |
703 |
|
|
666.4 |
|
657.8 |
|
|
645.7 |
|
625.9 |
584 |
|||||||
мВ |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
4.26 |
|
3.272 |
2.282 |
1.297 |
|
|
0.3336 |
|
0.2422 |
|
0.1543 |
0.0741 |
0.0160 |
|||||||||
мА |
|
5 |
|
|
|
|
|
5 |
4 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rc |
|
179. |
|
222.5 |
314.7 |
542.02 |
|
1997.6 |
|
2715.94 |
|
4184.7 |
8441 |
36409 |
||||||||||
Ом |
|
44 |
|
2 |
7 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Продолжение таблицы 2.2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Прямое подключение источника |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
E В |
|
|
0.5 |
|
0.4 |
|
|
0.3 |
|
0.2 |
|
|
0.1 |
|
0 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
U мВ |
|
|
498.9 |
|
399.6 |
|
|
299.7 |
|
199.8 |
|
|
99.9 |
|
0 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
I мА |
|
0.001148 |
|
0.000416 |
|
0.0003 |
|
0.0002 |
|
0.0001 |
|
0 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Rc Ом |
434581.88 |
|
960576.92 |
999000 |
999000 |
|
999000 |
|
0 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рисунке 2.5 представлена прямая схема ВАХ.
Рисунок 2.5 – Прямая схема ВАХ
5
Таблица 2.3 – Значения напряжения, силы тока и сопротивления для
цепи ВАХ при обратном подключении источника.
Обратное подключение источника
E В |
0 |
-4 |
-5 |
-6 |
-10 |
-15 |
|
|
|
|
|
|
|
U В |
0 |
-3.996 |
-4.995 |
-5.994 |
-9.99 |
-14.98 |
|
|
|
|
|
|
|
I мкА |
-0 |
-3.996 |
-4.995 |
-5.994 |
-9.99 |
-14.98 |
|
|
|
|
|
|
|
Rc Ом |
1000000 |
1000000 |
1000000 |
1000000 |
1000000 |
1000000 |
|
|
|
|
|
|
|
На рисунке 2.6 представлена обратная схема ВАХ.
Рисунок 2.6 – Обратная схема ВАХ
6
2 ГРАФИКИ И РАСЧЁТЫ
На рисунке 2.7 изображён график Iпр(Uпр).
Рисунок 2.7 – График Iпр(Uпр)
7
На рисунке 2.8 изображён график Iоб(Uоб).
Рисунок 2.8 – График Iоб(Uоб)
Таблица 2.4 – Расчёты Rд.
|
∆U |
∆I |
Rд |
|
|
|
|
Iпр = 4мА |
7.2мВ |
0.993мА |
7.25Ом |
|
|
|
|
Iпр = 0,4мА |
99.9мВ |
0.732мкА |
136475.41 Ом |
|
|
|
|
Iпр = 0.2мА |
99.9мВ |
0.1мкА |
999000Ом |
|
|
|
|
Uоб = -5В |
0.999В |
0.999мкА |
1000000Ом |
|
|
|
|
8
На рисунке 2.9 изображена схема установки для измерения U изгиба для заданного диода.
Рисунок 2.9 – Установка для измерения напряжения изгиба
Исходя из измерений U изгиба = 632мВ.
9
3Заключение
Впроделанной работе были проведены опыты с диодом RC824A,
измерены Uпр, Iпр, Uоб, Iоб, также измерены ВАХ для прямого и обратного подключения батареи при разных напряжениях на клеммах. Согласно измерениям построены графики Iпр(Uпр) и Iоб(Uоб). Наглядным образом собрана схема для измерения U изгиба. Также посчитана теоретическим путём
U изгиба для схемы. Все данные были оформлены в отчёт.
Отчет был составлен согласно ОС ТУСУР 2021.
10