И методические указания к ним

Каждый из студентов выполняет вариант по заданию преподавателя:

Задание 1. Снять по точкам статическую Вольтамперную

характеристику (ВАХ) диода

1.1.

Последовательно устанавливая значения прямого тока Iпр диода, задаваемого источника тока (0 - 10мА), запишите значения напряжения Unp и тока Iпр в табл.1.

1.2. Снять обратную ветвь ВАХ диода на основе кремния (1N914). Собрать схему (рис.3.2). Переверните диод. Последовательно устанавливая ЭДС источника равными О - 50 В, запишите значения тока I_обр и напряжения U_обр в табл.2.

1.4. Рассчитать дифференциальное сопротивление диода по графику прямой ветви ВАХ по формуле R_диф= ∆U/∆I│_Iпр=const, при Iпр = 8 мА. Проделать ту же процедуру для Iпр = 4 мА, Iпр = 2 мА и 1пр =0.5 мА. Результаты расчетов запишите в отчет: R_диф= ∆U/∆I│_Iпр=8мА=__. Построить график зависимости R_диф= f(Iпр).

1.5. Вычислите статическое сопротивление диода на постоянном токе по формуле R_cтат= U₀/I₀ при I₀ = 8 мА и занесите результат в отчет.

1.6. Вычислить дифференциальное сопротивление диода при обратном напряжении 5, 10В и запишите результаты в отчет.

1.7. Исследовать статическую ВАХ диода на основе германия. Повторить пункты 1.1 – 1.6 для диода mbrd835.

Задание 2. Снять статическую Вольтамперную характеристику (ВАХ) диода используя осциллограф

Это наиболее быстрый и удобный способ исследования ВАХ, непосредственно наблюдая ее на экране осциллографа.

2.1. Собрать схему, приведенную на рис.3.3.

2.2. Получить на экране осциллографа изображение ВАХ. Для этого: на выходе генератора установить треугольный сигнал с амплитудой 10В, частотой 10Гц . Осциллограф поставить в режим В/А. При таком подключении координата точки луча по горизонтальной оси осциллографа будет пропорциональна напряжению, подаваемому на А - вход, а по вертикальной- току через диод. Поскольку напряжение в вольтах на резисторе 1 Ом численно равно току через диод в амперах (I=U/R=U/1=U), по вертикальной оси можно непосредственно считывать значения тока. Это и позволит получить вольтамперную характеристику непосредственно на экране осциллографа. Таким образом, ток и напряжение в каждой точке ВАХ вычисляются из соотношений: I= Y K_y.канВ, U= X K_y.канА, где Y,X – координата точки луча, в делениях шкалы осциллографа; K_y.канА, K_y.канВ – масштабные множители осциллографа по оси Y каналов А и В, причем в размерности множителя канала В K_y.канВ 1мВ соответствует 1мА.

Подобрать значения K_y.канА, K_y.канВ так, чтобы луч не выходил за пределы экрана, а изображение ВАХ было по возможности максимальным. Осевые линии на сетке экрана совпадают с осями ВАХ.

2.3. Снять статическую ВАХ диода в режиме большого сигнала, когда амплитуда сигнала превышает максимальное допустимое обратное напряжение т.е. Um>|Uобр.max|.

Рис.3.4.

Зарисовать в отчет статическую ВАХ с нанесением по осям координат масштабов соответствующих значениям токов и напряжений. Определить максимальное допустимое обратное напряжение (Uобр.max=__).

Рис.3.5.

Обратите внимание на изгиб ВАХ. Измерьте и запишите в отчет величину напряжения изгиба для диода на основе германия mbrd835 (U_изг.Ge=__ ). Напряжение изгиба определяется из вольтамперной характеристики диода, для точки, где характеристика претерпевает резкий излом.

Повторить задание для диода (рис.3.6) на основе кремния 1N914 (U_изг.Si=__).