Порядок выполнения работы

Задание 1. Измерение зависимости прямого тока диода от величины приложенного к нему напряжения (прямой ветви вольт-амперной характеристики).

1. Подготовьте в тетради таблицы 1 и 2 для записи результатов измерений.

Таблица 1,2

2. Соберите электрическую цепь, показанную на рис.7. Диод включите в прямом (пропускном) направлении, обратив внимание на знаки + и −, указанные на его панели. Зарисуйте схему электрической цепи в тетради.

Источником тока в работе служит источник постоянного напряжения (ИН), имеющий на выходе регулируемое постоянное напряжение от 0 до 12 В. Напряжение на диод подается с потенциометра R и измеряется вольтметром, включенном на предел 2 или 3 В. Прямой ток измеряется цифровым мультиметром, включенном вначале на предел 20 мА, а затем на предел 200 мА.

Рис.7 Рис. 8

3. Установите ручкой плавной регулировки источника тока напряжение, подаваемое на потенциометр R, 6 – 12 В. Напряжение на диод поступает

с потенциометра R. Его величина зависит от величины выходного напряжения источника тока и положения подвижного контакта потенциометра. Перемещая подвижный контакт потенциометра и при необходимости регулятор напряжения источника тока, увеличивайте прямое напряжение на диоде от нуля до 0,5 – 0,6 В с шагом примерно 0,02 - 0,04 В. Запишите показания обоих приборов, то есть значения силы тока I и напряжения U, в таблицу 1. Сила тока при увеличении напряжения на диоде будет постепенно, а затем резко возрастать.

Внимание. Прямой ток диода не должен превышать 250 – 300 мА.

Задание 2. Измерение зависимости обратного тока диода от величины приложенного к нему напряжения (обратной ветви вольт-амперной характеристики диода).

1. Соберите электрическую цепь по новой схеме (рис.8), обратив внимание на отличие включения диода и вольтметра. Зарисуйте схему цепи в тетради.

2. Установите выходное напряжение источника тока 12 В, то есть максимальное значение. Напряжение на диод поступает с потенциометра R и измеряется вольтметром, включенном на предел 15 или 20 В. Сила обратного тока измеряется цифровым мультиметром в режиме измерения постоянного тока на пределе 2000 мкА.

3. Увеличивая обратное напряжение на диоде (с помощью потенциометра) от 0 до 12 В с шагом 1 В, измерьте величину обратного тока диода. Результаты измерений запишите в таблицу 2.

Задание 3. Построить график вольт-амперной характеристики диода.

1. По данным двух таблиц постройте график зависимости силы тока, текущего через диод от приложенного напряжения, то есть график вольт-амперной характеристики диода. Прямой ток и прямое напряжение считайте положительными величинами, а обратный ток и обратное напряжение - отрицательными. По оси абцисс откладывайте напряжение в вольтах, а по оси ординат – силу тока в миллиамперах. Масштаб для прямого напряжения можно взять 1 см – 0,1 В, для обратного 1 см – 1 В. Масштаб для прямого тока 1 см – 10 мА, для обратного тока 1 см - 0, 1 мА.

2. Используя построенную вольт – амперную характеристику диода, определите его сопротивление в прямом R_п и обратном направлениях R_о при напряжении U = 0,5 В и вычислите их отношение R_o / R_п.

3. Сделайте вывод об основных свойствах полупроводникового диода.

Контрольные вопросы

1. Почему при измерении прямого тока в диоде все соединения в электрической цепи должны иметь хорошие контакты?

2. Почему опасно подавать прямое напряжение на диод более 0,5 В?

3. Почему при длительном прохождении прямого тока через диод сопротивление диода изменяется?

4. Зачем изменяют схему включения приборов при измерении прямого и обратного токов в диоде?

5. На каком участке вольт-амперной характеристики сопротивление диода остается практически постоянным?