Комплект напівпровідникових приладів :

а - термістор; б - фото резистор;в - термоелемент; г - фотоелемент; д - діоди; е-транзистор.

Така конструкція дозволяє занурювати термістор в рідину без занурення в неї монтажної панелі.

Під час дослідів термістор підігрівається лабораторною спиртівкою або спеціальним електричним нагрівачем у вигляді дротяної спіралі опором 5 Ом. Для його живлення застосовується, джерело постійного струму напругою близько 4 в. Нагрівач 4 змонтований на знімній частині панелі, яка прикріплена до основної панелі гвинтом.

У деяких дослідах термістор розігрівається електричним струмом 5-6 А, що проходить безпосередньо через термістор. У таких випадках застосовується джерело змінного струму напругою 50-60 В.

При великих електричних навантаженнях термістор включається в ланцюг через додатковий резистор опором 1 кОм, який приєднаний на панелі до правого і середнього клем. Він обмежує струм в ланцюзі, який, зростаючи, може вивести термістор з ладу.

Фоторезистор ФС-К1 служить для демонстрації залежності опору напівпровідників від освітленості і застосування цього явища у фотоелектронній автоматиці. Його світлочутливий шар завтовшки близько 1 м складається з сірчистого кадмію, нанесеного на скляну пластинку, запресовану в пластмасову оправу з штирками. Штирки вставлені в спеціальні гнізда, укріплені в середині панелі і сполучені дротами з двома універсальними клемами.

Фоторезистор має наступні основні параметри: розмір світлочутливої поверхні 30 мм²; темновий опір більше 107 Ом; максимальна робоча напруга 400 В; допустима потужність при тривалому навантаженні 0,1 Вт, питома чутливість 3000 мкА/лм∙В.

Транзистор германієвий, площинний П14. Він служить для демонстрації підсилення, детектування і генерування електричних коливань.

Транзистор укріплений в середині панелі на фоні його схематичного зображення. Виводи бази, колектора і емітера сполучені дротами із клемами і позначені на панелі відповідно буквами Б, К, Э.

Транзистор має наступні електричні і експлуатаційні данні: коефіцієнт підсилення по струму в схемі із загальним емітером 50; гранична частота підсилення по струму 1,0 Мгц; опір бази не більше 300 Ом; напруга на колекторі 5 В; струм колектора 10 мА; зворотний струм колекторного переходу не більше 15 мкА; струм емітера 10 мА; зворотний струм емітерного переходу не більше 15 мкА; допустима потужність, що розсіюється на колекторі, 150 мВт.

У електричний ланцюг транзистор може бути включений трьома різними способами: із загальною базою, із загальним емітером і із загальним колектором. У більшості дослідів застосовується схема включення із загальним емітером.

Незалежно від вибраної схеми слід строго дотримуватися основних правил включення транзистора в електричний ланцюг: колекторний перехід завжди включається у зворотному напрямі, а емітерний перехід — в прямому (пропускному) напрямі. Для транзистора з провідністю типу р-п-р це означає: емітер з'єднується з позитивним полюсом джерела, а колектор — з негативним. У режимі підсилення і генерації на базу транзистора подається напруга близько 0,1-0,15 В.

Слід пам'ятати також про неприпустимість включення транзистора в ланцюг, що знаходиться під струмом. Живлення транзистора від джерел, напруга яких перевищує максимально допустиме, веде до його пробою. Небезпечною є навіть короткочасна подача напруги зворотної полярності (за виключенням малих значень). При роботі слід уникати замикання виводів бази і колектора. Потужність, що розсіюється на колекторі, не повинна перевищувати гранично припустиму. При включенні транзистора в ланцюг клему бази приєднують першою, а усі перемикання робляться при відключеному джерелі живлення.

Під час демонстрації прилади комплекту, як правило, застосовуються спільно з іншим учбовим устаткуванням фізичного кабінету : демонстраційними гальванометрами, джерелами постійного струму, регуляторами напруги, електромагнітними реле і т. п.

З допоміжних приладів досить часто застосовується поляризоване реле РП-5 на підставці. Загальний вигляд цього реле і деталі монтажу показані на рис 2.

Рис 2. Поляризоване реле РП-5 на підставці

Реле 1 укріплено на ізолюючій панелі 2 і за допомогою металевого стержня 3 встановлюється на підставці 4.

Власне реле 1 складається з постійного магніту, електромагніту, контактної системи і двох сполучних колодок з виводами. Усі деталі закриті алюмінієвим чохлом.

Електромагніт реле має дві окремі обмотки з опором близько 900 Ом кожна. Обмотки сполучені між собою послідовно. Кінці обмоток підведені до двох гвинтових клем 5 і 6, розташованим на зворотному боці монтажної панелі. Обмотки реле сполучені також через високочастотні дроселі 7 з двома парами пружинячих клем 8 і 9, призначених для включення прийомного диполя і напівпровідникового детектора. Клеми від контактної системи реле підведені до трьох гвинтових клем 10, 11 і 12 (затиск 11 зроблений додатково: в промисловому зразку його немає, що обмежувало можливості застосування приладу).

Реле РП 5 трипозиційне, його якір може займати три різні положення: два крайніх і нейтральне; у нейтральному положенні при знеструмленому реле усі контакти роз’єднані. У більшості ж описуваних дослідів реле працює як двопозиційне, тобто за відсутності струму в обмотці реле його якір замикає один з контактів. У двопозиційне положення реле переводиться переміщенням контактних гвинтів. Реле РП-5 є швидкодіючим і має високу чутливість. Струм спрацьовування його може змінюватися від 0,058 до 0,24 мА, залежно від регулювання його контактів.

При установці реле на найбільшу чутливість просвіт між контактами повинен складати декілька десятих доль міліметра. Контакти реле можна навантажувати струмом не більше 0,5 А.

При вивченні напівпровідників в середній школі, окрім приладів, важливе значення мають наступні стінні таблиці, що містять необхідний ілюстративний матеріал до розповіді учителя : 1) термістор; 2) фоторезистор; 3) діод; 4) фотоелемент; 5) термоелемент; 6) транзистор.

На цих таблицях великим планом зображений будова напівпровідникових приладів, які входять в демонстраційний комплект. Разом з будовою приладів на таблицях подані їх умовні позначення, схеми дії і основні характеристики, виконані у вигляді графіків. Графіки мають велику координатну сітку. Це дозволяє застосовувати їх на уроках при рішенні графічних завдань.

Окрім основних приладів, майже на усіх таблицях як би другим планом дано зображення зовнішнього вигляду різноманітних напівпровідникових приладів і їх практичного застосування.

Методика застосування таблиць детально розкривається далі при описі дослідів.