Порядок выполнения работы

1. Измерение напряжения и вычисление тока через диод.

Соберите схему (рис. 1.1). Включите схему. Мультиметр покажет напряжение на диоде U_ПР при прямом смещении. Переверните диод и снова запустите схему. Теперь мультиметр покажет напряжение на диоде U_ОБР при обратном смещении. Вычислите ток диода согласно формулам (1.1) и (1.2).

2. Измерение тока.

Соберите схему (рис. 1.2). Включите схему. Мультиметр покажет I_ПР - прямой ток диода. Переверните диод и снова запустите схему. Теперь мультиметр покажет I_ОБР - обратный ток диода. Сравните эти токи с вычисленными значениями по формулам (1.1) и (1.2).

3. Измерение статического сопротивления диода.

Измерьте сопротивление диода в прямом и обратном подключении, используя мультиметр в режиме омметра. Малые значения сопротивления соответствуют прямому смещению. Результаты измерения прямого сопротивления различны для разных шкал омметра.

4. Снятие вольтамперной характеристики диода с помощью вольтметра и амперметра.

Прямая ветвь ВАХ. Соберите схему (рис. 1.3). Включите схему. Последовательно устанавливая значения ЭДС источника равными 5 В; 4 В; 3 В; 2 В; 1 В; 0.5 В и 0 В запишите значения напряжения U_ПР и тока I_ПР диода в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Прямая ветвь ВАХ

Обратная ветвь ВАХ. Поменяйте полярность подключения диода. Последовательно устанавливая значения ЭДС источника равным 0 В; 5 В; 10 В и 15 В запишите значения тока I_ОБР и напряжения U_ОБР в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Обратная ветвь ВАХ

По результатам измерений постройте графики прямой и обратной ветвей вольтамперной характеристики I_ПР = f (U_ПР) и I_ОБР = f (U_ОБР).

Постройте касательную к графику прямой ветви ВАХ при I_ПР = 4 мА и оцените дифференциальное сопротивление диода по наклону касательной. Проделайте ту же процедуру для I_ПР = 0,4 мА и I_ПР = 0,2 мА.

Постройте касательную к графику обратной ветви ВАХ и оцените дифференциальное сопротивление диода при обратном напряжении 5 В.

Вычислите статическое сопротивление диода на постоянном токе I_ПР = 4 мА по формуле .

Определите напряжение изгиба ВАХ. Напряжение изгиба определяется из вольтамперной характеристики диода, смещенного в прямом направлении, для точки, где характеристика претерпевает резкий излом.

5. Получение ВАХ на экране осциллографа.

Соберите схему (рис. 1.4). Включите схему. На экране осциллографа по горизонтальной оси считывается напряжение на диоде в милливольтах (канал А), а по вертикальной – ток в миллиамперах (канал В, 1 мВ соответствует 1 мА). Обратите внимание на изгиб ВАХ. Измерьте величину напряжения изгиба.

Содержание отчета

Результаты измерения напряжения на диоде и вычисленные значения тока через диод.

Результаты измерения тока через диод при прямом и обратном смещении и сравнение их с рассчитанными значениями из п. 1.

Результаты измерения омметром статического сопротивления диода при прямом смещении.

Таблица результатов измерения ВАХ методом вольтметра – амперметра. Графики ВАХ (прямая и обратная ветвь). Дифференциальное сопротивление диода. Напряжение изгиба прямой ветви ВАХ.

График ВАХ с экрана осциллографа. Сравнение с графиком ВАХ из п. 4.

Контрольные вопросы

1. Сравните напряжения на диоде при прямом и обратном смещении по порядку величин. Почему они различны?

2. Сравните токи через диод при прямом и обратном смещении по порядку величин. Почему они различны?

3. Намного ли отличается прямое и обратное сопротивление диода при измерении их мультиметром в режиме омметра? Можно ли этим измерениям судить об исправности диода?

4. Почему прямое сопротивление диода различно на разных пределах измерения мультиметра?

5. Существуют ли различия между величинами сопротивления диода на переменном (дифференциальное) и постоянном (статическое) токе?

6. Совпадают ли точки изгиба ВАХ, полученные с помощью осциллографа и построенные по результатам вычислений?

Лабораторная работа №2

Однополупериодные и двухполупериодные выпрямители

Цель работы:

Анализ работы схем однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей с выводом средней точки трансформатора.