Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Инструкционная карта по выполнению лабораторной работы № 13.






     

    1. Тема учебной программы: Полупроводниковые приборы

    2. Тема работы: Исследование полупроводникового диода

     

    3. Цель работы: Экспериментально убедиться в односторонней проводимости полупроводникового диода, снять характеристики диода.

     

    4. Материально-техническое оснащение:

    Лабораторный стол с комплектом оборудования, электроизмерительные приборы и соединительные провода. Действующий стенд для снятия характеристик полупроводниковых диодов.

     

     

    5. Теоретическая часть: Диод – полупроводниковый прибор с одним p-n переходом и двумя электродами. Электронно-дырочный или p-n переход - это граница между двумя легированными полупроводниками разной проводимости. Электронно-дырочный переход обладает односторонней проводимостью (или вентильными свойствами). По технологии изготовления различают точечные и плоскостные диоды.

    Точечные диоды применяют в высокочастотных схемах, т.к. имеют малую электроёмкость перехода. Плоскостные используют для выпрямления переменного тока, в стабилизаторах напряжения и т.п.

    Основой диода является монокристалл в котором специальными технологиями формируют p-n переход. Область кристалла с электронной проводимостью (n) называется базой, с положительной проводимостью (p) называется эмиттером. По функциональному назначению полупроводниковые диоды подразделяются на: выпрямительные, высокочастотные, импульсные, туннельные, универсальные, стабилитроны, варикапы, фотодиоды, светодиоды, и т.п.

    Обозначение диода на схеме:

     

     

    6. Практическая часть:

    6.1. Техника безопасности при выполнении работы: Перед выполнением сборки цепей убедитесь, что лабораторный стол обесточен. ЛАТР установлен в положение «0 – постоянный ток». При выполнении работы запрещается прикасаться к неизолированным проводам, соединительным зажимам и другим частям цепей, которые могут оказаться под напряжением. При возникновении во время выполнения работы неисправностей оборудования или приборов следует немедленно выключить напряжение питания (красная кнопка на лабораторном столе) и сообщить о неисправности преподавателю. После сборки электрическую цепьпоказать преподавателю для проверки.Любые изменения в схеме производить после отключения питания.

    6.2. Описание выполнения задания:

    Изучить измерительные приборы, записать их технические характеристики, определить предел измерения и цену деления приборов.

    1. Собрать электрическую цепь с диодом Д2Е согласно схеме 1. Следить за полярностью диода! На стенде установить перемычку в положение «прямое включение». Показать собранную электрическую цепь преподавателю для проверки.

    2. Включить питание стенда кнопкой «Пуск» на лабораторном столе. Установить начальное напряжение с помощью ЛАТР 3-5вольт. Сопротивление R установить наибольшее.

    3. Изменяя потенциометром R напряжение от 0 до 1, 2 В, определить показания вольтметра и миллиамперметра. Результаты измерений записать в таблицу1.

    4. Выключить питание. Изменить полярность включения диода соответственно схеме 2. На стенде установить перемычку в положение «обратное включение».

    5. Включить питание стенда кнопкой «Пуск» на лабораторном столе. Изменяя и регулируя напряжение потенциометром R от 0В до 50В через каждые 10В, определить показания вольтметра и миллиамперметра. Результаты измерений записать в таблицу1.

     

    Схема электрической цепи.

    Схема 1 Прямое включение полупроводникового диода

    Схема 2. Обратное включение полупроводникового диода

    Таблица 1.

    ДИОД Д2Е
    Прямое включение Обратное включение
    U, В   0, 2 0, 4 0, 6 0, 8 1, 0     U, В            
    I, mА                 I, μ А            
    R, Ом                 R, кОм            

     

    6. Для напряжения U=0, 8В вычислить величину прямого сопротивления диода Rпр. Для напряжения U=30В вычислить величину обратного сопротивления диода Rобр.

    7. Выключить питание. Заменить диод Д2Е на Д226Б.

    8. Провести опыты пункта 3 и пункта5 для диода Д226Б. Результаты измерений записать в таблицу2.

    9. Для напряжения U=0, 8В вычислить величину прямого сопротивления Rпр диода Д226Б. Для напряжения U=30В вычислить величину обратного сопротивления Rобр диода.

    Таблица 2.

    ДИОД Д226Б
    Прямое включение Обратное включение
    U, В   0, 2 0, 4 0, 6 0, 8       U, В            
    I, mА                 I, μ А            
    R, Ом                 R, кОм            

     

    10. По полученным экспериментальным данным построить графики вольтамперных характеристик прямого и обратного токов обоих диодов.

    Примерный вид графика зависимости силы тока от напряжения для полупроводникового диода.

     

    Расчётные формулы: Rпр =Uпр ⁄ Iпр Rобр =Uобр ⁄ Iобр

     

    6.3. Требования к оформлению отчета:

    Лабораторная работа выполняется в тетради для лабораторных работ или на листах формата А4. Схемы электрических цепей вычерчиваются в соответствии с ГОСТами.

    1). Перечертить в отчет схемы электрической цепи и таблицы.

    2). Записать результаты измерений и вычислений.

    3) Вычислить прямое и обратное сопротивление диода.

    4) На миллиметровой бумаге построить графики вольтамперных характеристик прямого и обратного токов обоих диодов.

    5) Ответить на контрольные вопросы.

    6). Проанализировать результаты и сделать выводы.

     

     

    6.4. Контрольные вопросы:

    1. Какие материалы относятся к полупроводникам? Чем они отличаются от проводников и диэлектриков?

    2. Объяснить, как зависит собственная проводимость полупроводников от температуры?

    3. Объяснить для чего проводники легируют? Что такое донорная и акцепторная примесь?

    4. Дать определение полупроводниковому диоду и объяснить его устройство.

    5. В чем заключается вентильное свойство диода? Проиллюстрировать его с помощью вольтамперной характеристики.

    6. Привести классификацию полупроводниковых диодов по функциональному применению и технологии изготовления.

     

    6.5. Используемая литература: 1) «Общая электротехника с основами электроники». И.А. Данилов, П.М. Иванов М. «Высшая школа», 2000г.

    2) «Общая электротехника с основами электроники» В.С. Попов, С.А. Николаев М. 1980

     


     

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.