Изучение односторонней проводимости диода

Цель работы:

узнать, как зависит сопротивление р-n-перехода диода от полярности приложенного напряжения

Оборудование: макетная плата; вольтметр лабораторный; омметр; лампа MH 6,3 x 0,3. А – 2 шт.; диод плоскостной (Iпр.  0,3 А), например, КД209 – 2 шт.; источник питания 4-6. В; соединительные провода – 6 шт.

 

Теоретическое обоснование. Большой практический интерес представляет группа полупроводниковых приборов, получивших название «диоды». Приставка «ди» слове «диод» означает «два»: указывает на существование двух примыкающих друг к другу зон разной проводимости (рис. 1, а). Условное графическое обозначение диодов приведено на рис. 1, б: треугольник соответствует р. - области и называется «анодом», а вертикальный прямолинейный отрезок представляет n- область, он получил название «катод». Треугольник можно рассматривать как острие стрелки, показывающей направление тока.

Диод обладает замечательным свойством. Он пропускает ток только в одном направление - от анода к катоду (рис.2).

Вспомним, что за направление тока принято направленное движения положительных зарядов, т.е. направление положительного полюса источника к отрицательному. Значит,  диод пропускает только в том случае, когда к аноду подключен «+», а к катоду «-» питания.

 

Вопросы для самоконтроля по теории

1. Чем отличаются по своим электропроводным свойствам полупроводники от проводников и диэлектриков?

2. Что является носителем тока в полупроводниках?

3. Как получают полупроводники с р - и n- типами проводимости?

4. Как образуется запирающий слой у р-n перехода?

5. Чем объяснить зависимость сопротивления диода его включения в электрическую цепь?

6. Что такое прямой и обратной токи диода?

Практическая работа

Задание 1

Изучите прямое включение диода

1. Соберите цепь по рис. 3. Убедитесь, что лампа HL горит. Объясните, почему.

2. Измерьте напряжение U ₁ на лампе U ₂ на диоде и U на участке «лампа - диод». Убедитесь, что последовательно соединенные лампа и диод делят общее напряжение между собой.

3. Сравнивая напряжение на лампе и диоде, ответьте, что из них оказывает большее, а что - меньшее сопротивление току?

 

Задание 2

Изучите обратное включение диода

1. Соберите цепь по рис. 3. Убедитесь, что лампа HL не горит. Объясните, почему.

2. Измерьте напряжение U ₁, U₂, U. Убедитесь, что почти все напряжение приходится на долю диода. Объясните, какое сопротивление оказывает току диод, включенный в обратном направлении.

                                                                  
Рис.3,4

Примечание. При проведении измерений помните о том, что сопротивление вольтметра во много раз меньше обратного сопротивления диода.

 

Задание 3