лабораторная 5 / лабораторная работа 5
.docxМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.И. НОСОВА»
Институт – __Энергетики и автоматизированных систем_ Кафедра – _Электроники и микроэлектроники ___________________________________ Специальность – _Электроники и наноэлектроники__________ |
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
Студента Михайлицына Андрея Сергеевича____________________________
(фамилия имя отчество)
На тему: Исследование свойств полупроводниковых приборов____________
(полное наименование темы)
Руководитель Суспицын Евгений Сергеевич кандидат технических наук, доцент кафедры электроники и микроэлектроники ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
(подпись, дата, должность, ученая степень, звание, Ф.И.О.)
Отметка _________________ /_______/ (подпись, дата) (ФИО) |
Студент ___________________ (подпись) «____» _____________ 2016 г. |
Цель работы.
В данной работе необходимо познакомиться со свойствами полупроводниковых терморезисторов (термисторов) и методикой определения их параметров и характеристик.
Порядок выполнения работы.
Задание 1. С помощью платформы NI ELVIS II измерить температурную характеристику термисторов.
-
Собрать схему для измерения сопротивления термисторов (рисунок 1).
-
Поместить исследуемый термистор в печь.
-
Выполнить 13 измерений сопротивления термистора при различных значениях температуры.
Рисунок 1 – Схема эксперимента 1
-
Определить коэффициент температурной чувствительности и ТКС термисторов.
-
Результаты измерения и расчетов занести в таблицу 2 и таблицу 3.
Для определения коэффициентов B и воспользоваться следующими выражениями:
, (1)
где , – максимальная и минимальная температуры соответственно;
, – сопротивления термисторов при температурах и соответственно.
, (2)
где B – коэффициент температурной чувствительности.
Величину TКC определить для линейного участка графика по выражению 3:
, (3)
где – температура при измерении сопротивления, К;
– количество опытов;
– сопротивление образца.
-
Выполнить сравнение результатов измерений со справочными данными термисторов.
Таблица 1 – Допускаемое отклонение термисторов
|
ММТ-4 |
В57 703 |
Допускаемое отклонение, % от номинального значения |
±20% |
±2% |
Таблица 2 – Результаты измерений температурных характеристик термисторов
T, °К |
1/Т, 1/°К |
ММТ-4 (1),кОм |
В57 703,кОм |
ММТ-4 (2),кОм |
298 |
0,00336 |
10,4 |
1,57 |
61,4 |
303 |
0,0033 |
9,1 |
1,57 |
59,6 |
308 |
0,00325 |
8 |
1,46 |
57,2 |
313 |
0,00319 |
6,8 |
1,38 |
55,7 |
318 |
0,00314 |
5,4 |
1,27 |
55,3 |
323 |
0,00309 |
4,4 |
1,15 |
51,5 |
328 |
0,00304 |
3,6 |
1,03 |
50,1 |
333 |
0,003 |
2,8 |
0,91 |
48,6 |
338 |
0,00296 |
2,3 |
0,79 |
45 |
343 |
0,00292 |
1,8 |
0,68 |
42,3 |
348 |
0,00287 |
1,4 |
0,57 |
41,8 |
353 |
0,00283 |
1,1 |
0,48 |
41,2 |
358 |
0,00279 |
1 |
0,42 |
40,9 |
Таблица 3 – Результаты расчетов температурных характеристик термисторов
R1∞ ,Ом |
R2∞ ,Ом |
R3∞ ,Ом |
B1 |
B2 |
B3 |
TКC, |
TКC, |
TКC, |
1000 |
420 |
40900 |
4163,89 |
2344,51 |
722,393 |
2,86 |
3,78 |
6,69 |
Задание 2. Измерить сопротивление термисторов при резкой смене температуры.
-
Собрать схему для измерения сопротивления термисторов (рисунок 1).
-
Поместить исследуемый термистор в печь.
-
Нагрев его до температуры 358°К после чего достать из печи и фиксировать показания мультиметра до момента прекращения изменения сопротивления результаты измерений завести в таблицу 4.
-
Построить графики изменения сопротивления от времени (рисунок 2 и рисунок 3).
-
Провести эксперимент на двух типах термисторах.
-
Сравнить получившиеся графики.
Рисунок 1 – График изменения сопротивления термистора (В57 703) от времени при резком понижении температуры
Таблица 4 – Результаты измерений температурных характеристик термисторов
T,c |
В57 703,кОм |
ММТ-4,кОм |
|||
0 |
135 |
2,01 |
9,22 |
0,51 |
1,23 |
5 |
140 |
2,25 |
9,28 |
0,52 |
1,24 |
10 |
145 |
2,44 |
9,33 |
0,55 |
1,26 |
15 |
150 |
2,78 |
9,37 |
0,58 |
1,27 |
20 |
155 |
3,15 |
9,42 |
0,61 |
1,28 |
25 |
160 |
3,53 |
9,45 |
0,65 |
1,29 |
30 |
165 |
3,87 |
9,53 |
0,69 |
1,31 |
35 |
170 |
4,28 |
9,55 |
0,72 |
1,32 |
40 |
175 |
4,73 |
9,58 |
0,75 |
1,33 |
45 |
180 |
5,14 |
9,64 |
0,79 |
1,34 |
50 |
185 |
5,56 |
9,67 |
0,82 |
1,35 |
55 |
190 |
5,8 |
9,71 |
0,85 |
1,355 |
60 |
195 |
6,23 |
9,77 |
0,88 |
1,36 |
65 |
200 |
6,3 |
9,78 |
0,92 |
1,37 |
70 |
205 |
6,84 |
9,77 |
0,95 |
1,38 |
75 |
210 |
7,2 |
9,76 |
0,98 |
1,385 |
80 |
215 |
7,47 |
9,75 |
1 |
1,39 |
85 |
220 |
7,75 |
9,78 |
1,03 |
1,4 |
90 |
225 |
7,97 |
9,85 |
1,05 |
1,41 |
95 |
230 |
8,19 |
9,88 |
1,08 |
1,45 |
100 |
235 |
8,39 |
|
1,1 |
1,46 |
105 |
240 |
8,5 |
|
1,12 |
1,47 |
110 |
245 |
8,68 |
|
1,14 |
1,475 |
115 |
250 |
8,8 |
|
1,16 |
1,479 |
120 |
255 |
8,94 |
|
1,18 |
1,48 |
125 |
260 |
9,05 |
|
1,2 |
1,485 |
130 |
265 |
9,12 |
|
1,21 |
1,488 |
Рисунок 2 – График изменения сопротивления термистора (ММТ-4) от времени при резком понижении температуры
Вывод: По первому заданию можно сделать вывод, что данные записанные в таблице 2 – (Результаты измерений температурных характеристик термисторов) входят в диапазон допустимых пределов соответственно для каждого типа термисторов указанны таблице 1.
По второму заданию мы видим, что при резкой смене температуры скорость изменения сопротивления у термистора типа В57 703 быстрее чем у типа ММТ-4. Это обусловлено его конструкцией.