Зняття вольт-амперної характеристики напівпровідникового діода

ЗНЯТТЯ ВОЛЬТ-АМПЕРНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПІВПРОВІДНИКОВОГО ДІОДА

 

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ТА ІНСТРУКЦІЯ

До лабораторної роботи № 1

з дисципліни “Електроніка та мікропроцесорна техніка”

для студентів базового напряму 6.0902 “Інженерна механіка”

 

 

Затверджено на засіданні кафедри

автоматизації та комплексної механізації машинобудівної промисловості.

Протокол № 2 від 18.09.2008 р.

 

 

Львів – 2008

Зняття вольт-амперної характеристики напівпровідникового діода: Методичні вказівки та інструкція до лабораторної роботи № 1 з дисципліни “Електротехніка електроніка та мікропроцесорна техніка” для студентів базового напряму: 6.0902 “Інженерна механіка” /Укл.: І. Д. Зелінський,
С. А. Таянов, В. М. Гурський. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2008. – 15 с.

 

Укладачі

Зелінський І. Д., канд. техн. наук, доц. Таянов С. А., канд. техн. наук, доц. Гурський В. М., канд. техн. наук, асист.

 

 

Відповідальний за випуск Гаврильченко О. В., канд. техн. наук, доц.

 

 

Рецензент Русин Б. П., д-р. техн. наук, с.н.с. ФМІ НАН України

 

ЗНЯТТЯ ВОЛЬТ-АМПЕРНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПІВПРОВІДНИКОВОГО ДІОДА

 

Мета роботи – вивчення властивостей площинних напівпровідникових діодів шляхом практичного зняття і дослідження їх вольт-амперних характеристик (ВАХ).

 

Схема дослідження, необхідні прилади і деталі

 

Для зняття ВАХ напівпровідникового діода можна використовувати схему рис. 10.

Рис. 10. Схема дослідження напівпровідникового діода

У табл. 1 приведені основні параметри деяких площинних діодів, що широко застосовуються в електронній апаратурі.

Таблиця 1

Основні параметри деяких випрямних діодів

Тип діодів	Найбільший випрямлений струм , А	Пряме падіння напруги , В	Найбільша зворотня напруга , В	Найбільший зворотній струм , мА
Д206-Д211 Д217-Д218 Д226-Д226Е Д202-Д205 Д223 Д242-Д242П	0,1 0,1 0,3 0,4 0,05	0,7 1,25	100-600 100 -400	0,05 0,05 0,03 0,5 0,001

 

Значення ЕРС U1 джерела постійного струму залежить від типу досліджуваного діода VD1. Однак, у більшості випадків, досить прикладати до діода в прямому напрямку напругу порядку 1 В, а в зворотному – порядку 30-40 В.

Перемикач S1 служить для вмикання схеми. Потенціометр RP1 з опором порядку 1 кОм використовують для плавного регулювання величини напруги, що прикладається до діода.

Вольтметр повинний бути розрахований на вимірювання постійних напруг у межах 0-30 В. Для більшої точності відліків при знятті вольт-амперної характеристики в прямому напрямку бажано застосувати вольтметр із двома чи декількома межами вимірів, один із яких повинний складати приблизно 1-3 В.

На схемі (рис. 10): Х3, Х4 – клеми для підключення випрямного діоду, РА1 – мікроамперметр, PV1 – вольтметр.

 

Послідовність виконання роботи

1. Збирання і випробування схеми.

2. Зняття вольт-амперної характеристики при прямій напрузі, прикладеної до діода.

3. Зняття вольт-амперної характеристики при зворотній напрузі, прикладеної до діода.

4. Побудова вольт-амперної характеристики діода.

5. Визначення коефіцієнта випрямлення Кв діода (додаткове завдання).

Збирання і випробування схеми

 

Отримавши 3 випрямних діода для досліджень, під’єднюють один з них до клем Х3, Х4 в прямому напрямку згідно позначення на корпусі діода (пряме включення). Після того приступають до випробування схеми. За допомогою потенціометра RP1 встановлюємо напругу рівну нулю. Потім плавно збільшуємо напругу, яка подається на діод. Одночасно стежать за величиною прямого струму діода, що повинна змінюватися в межах, достатніх для зняття вольт-амперної характеристики. Після цього потенціометр RP1 знову встановлюють у положення нуля, а діод під’єднюють до клем Х3, Х4 в зворотньому напрямку (зворотне включення). Поступово збільшують зворотню напругу, яка прикладена до діода, і стежать за показами мікроамперметра. Величина зворотного струму повинна мінятися незначно і не перевищувати значення, допустимого для даного діода. Випробування схеми роблять для двох-трьох діодів, що підлягають дослідженню.

Зняття ВАХ

Побудова ВАХ діода

За даними табл. 2 і 3 у прямокутній системі координат будують ВАХ діода . Необхідно правильно підібрати масштаби струмів і напруг, що відкладаються по осях у прямому та зворотному напрямках. Приблизний вигляд ВАХ напівпровідникового діода показаний на рис. 5.

Визначення коефіцієнта випрямлення К_в діода (додаткове завдання)

 

Для визначення величини К_в необхідно значення прямого і зворотного струму при напрузі 1В підставити в формулу

.

Визначивши К_в для декількох однотипних діодів, необхідно вказати, який з них найбільш придатний для роботи в схемах випрямлячів.

 

Список літератури

1. Скаржепа И. А., Луценко А. Н. Электроника и микросхемотехника: Учебник: В 2х ч./ Под общ. ред. А.А. Краснопрошиной. К.: Вища шк. 1989. – Ч.1.

2. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника: Учеб. пособие для приборостроит. спец. вузов – 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1991.

3. Глазенко Т.А., Прянишников В.А. Электротехника и основы элек-троники. – М.: Высшая школа, 1996. –356 с.

4. Захаров В.К., Лыпарь Ю.М. Электронные устройства автоматики и телемеханики. ‑ Л.: Энергоатомиздат, 1984.

5. Веревкин Ю. Е. Основы электронной и полупроводниковой техники. Изд-во «Судостроение», М., 1969.

6. Гершунский Б. С. Основы электронной и полупроводниковой техники. Изд-во Киевского университета, 1967.

7. Дыкин А. В., Овечкин Ю. А. Электронные и полупроводниковые приборы. Изд-во «Энергия», М., 1971.

8. Гершунский Б. С. и др. Справочник по основам электронной техники. Изд-во Киевского университета, 1972.

 

НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ

 

 

До лабораторної роботи № 1

з дисципліни “Електроніка та мікропроцесорна техніка”

для студентів базового напряму 6.0902 “Інженерна механіка”

 

 

Укладачі Редактор Комп’ютерне верстання

Зелінський Ігор Дмитрович Таянов Сергій Анатолійович Гурський Володимир Миколайович

 

Здано у видавництво 24.01.2008. Підписано до друку 25.01.2007.

Формат 70´100/16. Папір офсетний. Друк на різографі.

Умовн. друк. арк..Обл.. – вид. Арк..

Наклад 100 прим. Зам.

 

 

Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”

Реєстраційне свідоцтво серії ДК № 751 від 27.12.2001 р.

 

Поліграфічний центр Видавництва

Національного університету “Львівська політехніка”

Вул. Ф. Колеси, 2, Львів, 79000

ЗНЯТТЯ ВОЛЬТ-АМПЕРНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПІВПРОВІДНИКОВОГО ДІОДА