Экспериментальные данные определения вах диода

Таблица 4. Экспериментальные данные определения ВАХ диода

Для экспериментального определения обратной ветви ВАХ собрать схему по рис. 6 на которой изменена полярность подключения диода, а резистор Rн остается закороченным. Переключить пределы измерения мультиметров установить на 2 мА и 20 В.

Рисунок 6. Определение обратной ветви ВАХ диода

Подать на клеммы «+,-» напряжение 12 В. Уменьшая сопротивлением RP1 напряжение Uвх до нуля определить по показаниям приборов три точки обратной ветви ВАХ. Результаты занести в таблицу 4.

4.2.  Исследование стабилитрона

4.2.1.  Собрать цепь по рисунку 7. Увеличивая резистором RP1 входное напряжение Uвх от 0 до 12 В, измерить ток 1ст и напряжение Uст =Uн стабилитрона в нескольких точках с помощью мультиметров и результаты занести в табл.5. Построить график зависимости выходного напряжения UCT от тока Iст.

Рисунок 7.

Таблица 5.

4.2.2.  Собрать цепь по рис. 8. Установив величину входного напряжения 12 В, изменяя величину тока нагрузки с помощью потенциометра Rн, измерить величину выходного напряжения Uн и тока нагрузки Iн. Результаты занести в табл. 6. Построить график их зависимости.

Рисунок 8.

Таблица 6.

4.3.  Исследование влияния величины и полярности напряжения на светоизлучающем диоде на световую эмиссию.

Собрать схему по рис.9. В качестве измерительных приборов использовать мультиметры с пределами измерения 20 мА и 20 В. Увеличивая входное напряжение от 0, измерить вольтметром напряжение UВЫХ на диоде и миллиамперметром ток IСД диода. Ток не должен превышать 20 мА. Установить при этом степень светоизлучения (отсутствует, слабое, среднее, сильное).

Затем в схеме рис.9 установить резистор RP1в крайнее нижнее положение, что обеспечит Uвх=0, изменить полярность подключения светодиода на обратную: минус светодиода подключить к плюсу источника питания и медленно увеличивая напряжение Uвых до двух вольт зафиксировать степень светоизлучения. Результаты занести в табл. 7.

Рисунок 9.

Таблица 7.

5.  Содержание отчета. В отчете должно быть отражено:

а) наименование, цель работы и краткая теория, экспериментально проверяемая в работе;

б) электрические схемы проведенных экспериментов;

в) таблицы с результатами эксперимента;

г) экспериментальные характеристики в виде графиков полупроводниковых приборов;

д)выводы о свойствах исследованных полупроводниковых приборов.

6. Контрольные вопросы

1.  Какова полярность напряжения в нормальном режиме работы диода, стабилитрона, стабистора и светодиода?

2.  Какое подключение диода называют прямым а какое обратным?

3.  Какими основными параметрами характеризуются диод и стабилитрон, и светодиод?

4.  Что такое прямая и обратная ветвь ВАХ диода?

5.  Какую роль играет балластное сопротивление в схеме параметрического стабилизатора?

6.  Что такое коэффициент стабилизации, и каков его физический смысл?

7.  Почему светодиод нельзя включать в обратном направлении?

8.  Почему при питании светодиода от источника напряжения необходимо последовательно с ним включать резистор.

Работа № 3-2. БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

1.  Цель работы

Ознакомиться с работой и основными характеристиками биполярного транзистора,

2.  Описание лабораторного модуля

В лабораторной работе изучаются характеристики биполярного транзистора типа КТ815Б. Основные параметры транзистора приведены в табл. 3.2.1

Таблица 3.2.1

Передняя панель лабораторного модуля представлена на рис. 3.2.1. На ней изображена мнемосхема исследуемых цепей, на которой установлены гнезда для подключения измерительных приборов и соединительных проводников.

3.  Теоретические положения. Принцип действия.

Работу транзистора можно представить себе на примере водопроводной сети.
Один электрод (аналог эмиттера транзистора) — подводящая воду труба, второй электрод (коллектор) — отводящая труба, а вместо третьего управляющего электрода (базы) транзистора–маховичёк крана и рука человека. Таким образом слабым сигналом на входе (детской рукой) управляют мощным потоком воды (аналог электрического тока коллектора) в трубе.

Транзи́стор— трёхэлектродный полупроводниковый электронный прибор, в котором ток в цепи двух электродов управляется третьим электродом. Управление тока в выходной цепи осуществляется за счёт изменения входного тока (в биполярном транзисторе), либо входного напряжения (в МОП-транзисторе). Небольшое изменение входных величин может приводить к существенно большему изменению выходного напряжения и тока. Это усилительное свойство транзисторов используется в аналоговой технике (аналоговые ТВ, радио, связь и т. п.), где доминируют биполярные транзисторы. Другим важнейшим применением транзисторов является цифровая техника (логика, память, счетчики, процессоры, компьютеры, цифровая связь и т. п.). Вся современная цифровая техника основана на МОП (металл-оксид-полупроводник) транзисторах.

Биполярный транзистор состоит из двух последовательно соединенных PN переходов, образованными тремя полупроводниковыми областями, так, что крайние имеют одинаковую проводимость. При этом возможны два варианта: транзисторы прямой

PNP и обратной NPN проводимости.

Исследуемый в работе транзистор КТ815Б — это транзистор обратной проводимости. Называется он так из-за того, что состоит из трёх слоёв кремния с разным механизмом проводимости, соединённых в порядке: Negative-Positive-Negative. Где negative — это сплав кремния, обладающий избытком отрицательных переносчиков заряда (n-doped), а positive — с избытком положительных (p-doped).