3.1. Начальные установки.
Ознакомьтесь с панелью стенда. По указанию преподавателя выберите диоды, необходимые для исследования.
Подключите исследуемый диод Д2 к клеммам стенда.
3.2. Включите измерительные приборы в режим измерения постоянного тока и постоянного напряжения.
3.3. Подайте напряжение питания стенд.
Определите, при каких положениях переключателя полярности создается прямое включение диода.
Исследование вольт-амперной характеристики реального диода при комнатной температуре
Исследование прямой ветви ВАХ диода Д2
При комнатной температуре t 0 снимите данные (табл. 3.1) для построения вольт-амперной характеристики реального диода в области прямых смещений от 0 до 1 В (7…10 точек до токов не более 30–40 мА);
Таблица 3.1.
| Параметр | Диод: (марка) t 0 = … оС | ||
| Прямая ветвь | |||
| Uпр, В | ? | 7… 10 точек | ? |
| I пр(U), мА | ? | ? | ? |
| r пр, Ом | ? | ? | ? |
| Обратная ветвь | |||
| U обр, В | ? | 7… 10 точек | ? |
| I обр, мА | ? | ? | ? |
| R обр, Ом | ? | ? | ? |
Исследование обратной ветви ВАХ диода Д2
При комнатной температуре t 0 снимите данные для построения вольт-амперной характеристики реального диода в области обратных прямых смещений (не менее 7–10 точек до напряжения 3…4 В).
3.4.3. Постройте на одном графике прямую и обратную ВАХ характеристики реального диода Д2 (в I и III четверти) при комнатной и повышенной температурах (из данных п. 3.5.3).
3.4.4. Рассчитайте и постройте на одном графике значения дифференциального сопротивления r при прямом и обратном смещении диода Д2 (в I и III четверти). Оцените, как изменяется сопротивление r при увеличении прямого и обратного напряжения?
3.4.5* (Для ЭМФ) Исследование ВАХ диодов различных типов (по указанию преподавателя)
По указанию преподавателя выполните испытания пп. 3.4.1 – 3.4.4. для каждого из диодов, выданных преподавателем. Заполните таблицы, аналогичные таблице 3.1 для каждого диода.
Исследование зависимости обратного тока реального диода от температуры
3.5.1. Включите диод Д2 в обратном направлении при напряжении (1,5…2 В). Поместите диод в термостат. Определите значение силы тока при комнатной температуре. Рассчитайте значение статического сопротивления R при данном токе.
3.5.2. Включите термостат, и по мере нагрева диода до температуры t »50 оС снимите зависимость обратного тока I обр от температуры, поддерживая напряжение примерно постоянным (Таблица 3.2). Выключите термостат при температуре t » 50 оС.
Таблица 3.2.
| Параметр | Диод: Д2 | ||
| Прямая ветвь | |||
| t, оС | ? | Через 2…3 оС | |
| U обр, В | ? | ? | ? |
| I обр(t), мА | ? | ? | ? |
| r обр(t), Ом | ? | ? | ? |
3.5.3. Не открывая термостат, оперативно снимите данные для построения прямой и обратной характеристики диода при повышенной температуре 50…55 oC.
3.5.4. Постройте зависимость обратного тока I обр(t) и статического сопротивления R обр(t) от температуры (на одном графике, разные оси).
3.5.4. Выключите установку.
Отчетные материалы
Лабораторная работа относится к теме: ² P-n -переход², ″Реальные диоды ″.
В лабораторной тетради представляются:
– заполненные таблицы для каждого из исследуемых диодов;
– экспериментальные зависимости ВАХ (прямые и обратные) для всех исследуемых диодов (на одном графике) при комнатной температуре;
– – экспериментальные зависимости ВАХ (прямые и обратные) для диода Д2 (на одном графике) при комнатной и повышенной температуре;
– расчетные зависимости дифференциального сопротивления r (U) (прямая ветвь и обратная) для каждого диода (на одном графике) при комнатной температуре;
– экспериментальная зависимость обратного тока I обр и статического сопротивления R для диода Д2 (на одном графике) от температуры;
– ответы на контрольные вопросы, представленные в приложении.
К защите прилагается РГЗ с задачами по темам: ″ P-n -переход², ″Реальные диоды ″²
Контрольные вопросы по теме ″Диоды″
Задача 1
На рисунке приведена схема включения электровакуумного (лампового) диода. Укажите его вольтамперную характеристику…
Задача 2
На рисунке приведено условное обозначение … 
А: выпрямительного диода; Б: тиристора; В: стабилитрона; Г: стибистора.
Задача 3
Полупроводниковый точечный диод предназначен для…
А: генерации переменного напряжения; Б: усиления переменного напряжения; В: генерации прямоугольных импульсов; Г: выпрямления переменного напряжения.
Задача 4
Полупроводниковым диодом называют полупроводниковый прибор с двумя выводами и одним …
А: p-n -переходом; Б: управляющим электродом; В: коллектором; Г: эмиттером.
Задача 5
При возрастании температуры обратный ток диода … А: всегда увеличивается; Б: всегда уменьшается; В: не зависит от температуры; Г: у одних диодов растет, у других - уменьшается.
Задача 6
Какое примерное напряжение падает на прямосмещенном германиевом диоде?
А: не более 1 В; Б: не менее 10 В; В: не менее 100 В; Г: 0.
Задача 7
Какая схема соответствует прямому включению диода в цепь постоянного тока?
Задача 8
К аноду диода подключен ²+² источника. Какие носители обеспечивают прохождение тока через p-n-переход?
А: основные дырки и неосновные электроны; Б: основные дырки и основные электроны; В: неосновные дырки и основные электроны; Г: неосновные дырки и неосновные электроны
Задача 9
К аноду диода подключен ²-² источника. Какие носители обеспечивают прохождение тока через p-n-переход?
А: основные дырки и неосновные электроны; Б: основные дырки и основные электроны; В: неосновные дырки и основные электроны; Г: неосновные дырки и неосновные электроны
Задача 10
К аноду диода подключен ²-² источника. Какой ток идет через p-n-переход?
А: прямой; Б: собственный; В: неосновной; Г: обратный
Задача 11
На диоде марки Д312 при изменении прямого напряжения от 0,2 до 0,4 В прямой ток увеличивается от 3 до 16 мА. Каково дифференциальное сопротивление этого диода? А: 15,4 Ом; Б: 12,3 Ом; В: 1,54 Ом: Г: 25 Ом.
Задача 12
Каково соотношение между прямым R пр и обратным R обр сопротивлениями полупроводникового диод? А: R пр >> R обр; Б: R пр » R обр; В: R пр = R обр; Г: R пр << R обр
Задача 13
Характеристика какого из представленных приборов показана на рисунке?
Задача 14
От чего зависит частота излучения светодиода?
А: от напряжения; Б: от силы тока; В: от ширины запрещенной зона полупроводника; Г: от полярности напряжения на диоде.
Задача 15
По мере увеличения обратного напряжения на варикапе … А: его ток увеличивается; Б: его сопротивление падает; В: его емкость растет; Г: его емкость падает
Задача 16
На рисунке представлена схема стабилизации напряжения с помощью…
А: стабистора; Б: стабилитрона; В: туннельного диода; Г: лавинного диода
Задача 17
На рисунке представлена схема стабилизации напряжения с помощью…
А: стабистора; Б: лавинного диода; В: туннельного диода; Г: стабилитрона
Задача 18
На рисунке представлена схема стабилизации напряжения с помощью стабилитрона, имеющего напряжение стабилизации 10 В. Какое напряжение будет падать на балластном резисторе, если напряжение на входе 15 В:
А: 15 В; Б: 10 В; В: 35 В; Г: 5 В
Задача 19
Структура диодного тиристора изображена на рис…
А 
Б 
В 
Г 