Задания на лабораторные работы и методические указания к их выполнению

Лабораторная работа 1.

Тема: Исследование диодов

Цель работы

Изучение характеристик и параметров диодов - выпрямительных, Шоттки, стабилитронов и светодиодов.

Перечень минимодулей

Наименование минимодуля	Количество
Выпрямительный диод 1 А
Диод Шоттки 1 А
Стабилитрон 4,7 В
Светодиод 20 мА
Потенциометр 150 Ом
Резистор 10 Ом
Резистор 150 Ом
Резистор 1,0 кОм

Задание и методические указания.

2.1. Предварительное домашнее задание:

а) изучить темы курса «р-n переход», «Диоды» и содержание данной работы, быть готовым ответить на все контрольные вопросы;

б) пользуясь принципиальными схемами, приведенными в руководстве, начертить схемы соединений для проведения экспериментов, перечисленных в лабораторной работе;

2.2.Экспериментальное исследование выпрямительного диода:

а) собрать схему для исследования выпрямительного диода на постоянном токе в соответствии с принципиальной схемой рис. 1. Для измерения анодного тока включить цифровой амперметр в режиме постоянного тока. Для измерения анодного напряжения использовать мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения. Последовательно с диодом включить токоограничивающий резистор R = 150 Ом.

Снять вольтамперную характеристику выпрямительного диода на постоянном токе для прямой ветви (рис.1); для снятия характеристик регулировать напряжение на выходе потенциометра; результаты измерений занести в таблицу, по которой построить прямую ветвь ВАХ;

б) собрать схему для снятия обратной ветви ВАХ VD (рис. 2); снять обратную ветвь ВАХ диода;

в) определить параметры диода; максимальное напряжение между анодом и катодом в открытом состоянии U_am при максимальном анодном токе I_аmах, пороговое напряжение U₀ и дифференциальное сопротивление r_∂;

г) собрать схему для получения ВАХ диода на экране осциллографа. Включить токоограничивающий резистор R = 150 Ом. Исследование выпрямительного диода выполняется на переменном токе в соответствии с принципиальной схемой рис. 3. Вход Y (CН2) осциллографа подключить к шунту R_m, а корпус осциллографа (заземление) соединить с общим проводом (┴). Вход X (СН1) осциллографа подключить к аноду диода. При этом переключатель развертки осциллографа должен быть переведен в положение X/Y. Светящуюся точку на экране осциллографа поместить в начало координат. Подать питание. Зарисовать ВАХ диода, определить масштабы по току и напряжению;

д) определить по осциллограмме параметры диода; максимальное напряжение между анодом и катодом в открытом состоянии U_аm при максимальном анодном токе I_аmах, пороговое напряжение U₀ и дифференциальное сопротивление r_∂, сравнить с результатами, полученными на постоянном токе;

2.3. Экспериментальное исследование диода Шоттки:

Выполнить пункты 2.2а, в для диода Шоттки, использовав схему рис. 1. ВАХ построить на том же рисунке, что и в п.2.2. Сравнить ВАХ и параметры диода Шоттки с параметрами и ВАХ обычного выпрямительного диода.

2.4. Экспериментальное исследование стабилитрона:

выполнить пункты 2.2а, б, г для стабилитрона, включив в схему резистор R = 150 Ом. ВАХ построить на том же рисунке, что и в п.2.2. Сравнить ВАХ стабилитрона и ВАХ обычного выпрямительного диода. По ВАХ, снятым на постоянном и переменном токе, определить напряжение стабилизации Uст и дифференциальное сопротивление r_∂ст (на участке стабилизации), сравнить результаты.

2.5. Экспериментальное исследование светодиода:

собрать схему для исследования прямой ветви ВАХ светодиода на постоянном токе (рис. 1), установив токоограничивающий резистор R = 1 кОм; снять ВАХ и построить ее на том же рисунке, что и в п.2.2. Определить ток, при котором становится заметным свечение.

Содержание отчета

Отчет по работе должен содержать:

а) наименование и цель работа;

б) схемы соединений для выполненных экспериментов;

в) результаты экспериментальных исследований и проведенных по ним расчетов, помещенные в соответствующие таблицы;

г) экспериментально снятые и построенные характеристики;

д) обработанные осциллограммы;

е) выводы по работе; в выводах обязательно ответить на контрольные

вопросы 11 - 13.

Контрольные вопросы

1. Каковы свойства р-п перехода?

2. Объясните вид ВАХ р-п перехода?

3. Как влияет температура на различные участки ВАХ диода?

4. Как снять по точкам ВАХ диода?

5. Почему на схемах рис. 1 и 2 по-разному включены измерительные приборы?

6. Как снять ВАХ диода с помощью осциллографа?

7. Какие погрешности можно ожидать при осциллографировании по схеме рис.3?

8. Поясните вид ВАХ стабилитрона.

9. Где рабочий участок на ВАХ стабилитрона?

10. Как зависит напряжение стабилизации от температуры?

11. В чем отличие ВАХ выпрямительного диода, диода Шоттки и светодиода?

12. От чего зависит яркость свечения светодиода?

13. Какой элемент обязателен в схеме индикатора на светодиоде?

14. Каким образом на экране осциллографа получают изображение функциональной зависимости двух напряжений?

15. Каким образом на экране осциллографа получается изображение периодической функции времени?

Лабораторная работа 2.

Тема: Исследование полевых транзисторов

В связи с большим объемом задания на работу отводится 4 часа

Цель работы:

1. Снятие вольтамперных характеристик транзисторов, определение их параметров по характеристикам.