ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. 1 Изучить теоретические сведения

1 Изучить теоретические сведения.

2 Ознакомиться с принципиальными электрическими схемами, приве-

денными на лицевой панели лабораторной установки. При исследовании

прямой ветви диода необходимо руководствоваться схемой, приведенной на

рисунке 5. При исследовании обратной ветви диода необходимо руково-

дствоваться схемой, приведенной на рисунке 6. Собрать схему исследования

следует с помощью короткозамкнутых перемычек (КЗП).

3 Измерительные приборы подготовить к работе в соответствии с инст-

рукциями по эксплуатации, после чего подключить их к макету в согласно

схеме исследования. При исследовании прямой ветви ВАХ диода в качестве

PA1 рекомендуется использовать миллиамперметр (до 100 мА), PV1 – вольт-

метр (до 2 В). При исследовании обратной ветви в качестве PA1 использовать

миллиамперметр (до 50 мА) при исследовании германиевого диода (VD1 ла-

бораторной установки) и наноамперметр (до 50 нА) при исследовании крем-

ниевого диода (VD2 лабораторной установки), PV1 – вольтметр (20 В).

4 Исследовать прямую ветвь ВАХ германиевого диода (VD1).

4.1 Собрать схему исследования согласно рисунку 5 и пп. 2 и 3.

4.2 Вывести потенциометр R1 (PR1 лабораторной установки) в крайнее

левое положение и подать питание на макет.

4.3 Задавая ручкой потенциометра фиксированные значения прямого то-

ка Iпр (0, 5, …, 60 мA), измерить прямое напряжения Uпр. Полученные дан-

ные занести в таблицу 1.

4.4 По окончании измерений установить ручку потенциометра в исход-

ное положение и выключить лабораторную установку.

R2

+

U

п

VD1

–

–

 

+

 

 

R1

(PR1)

 

A

 

PA1

 

V

 

PV1

 

+

 

–

–

 

Рисунок 5 – Схема исследования прямой ветви ВАХ диода

R2

 

 

VD1

 

V

R1

 

PV1

U

 

п

(PR1)

A

PA1

+

 

Рисунок 6 – Схема исследования обратной ветви ВАХ диода

5 Исследовать обратную ветвь ВАХ германиевого диода.

5.1. Собрать схему исследования согласно рисунку 6 и пп. 2 и 3.

5.2 Вывести потенциометр R1 (PR1 лабораторной установки) в крайнее

левое положение и подать питание на макет.

5.3 Задавая ручкой потенциометра фиксированные значения обратного

напряжения Uобр (0, 1, …, 12 В), измерить значения обратного тока Iобр^.По-

лученные данные занести в таблицу 1.

5.4 По окончании измерений установить ручку потенциометра в исход-

ное положение и выключить лабораторную установку.

6 Построить ВАХ германиевого диода. Значения и размерность по осям

выбрать согласно рисунку 7.

7 Сравнить экспериментальную ВАХ германиевого диода со справоч-

ными данными (приложение А, диод Д9Б). Сделать выводы.

8 Исследовать прямую ветвь ВАХ кремниевого диода (VD2).

8.1 Собрать схему исследования согласно рисунку 5 и пп. 2 и 3.

8.2 Вывести потенциометр R1 (PR1 лабораторной установки) в крайнее

левое положение и подать питание на макет.

8.3 Задавая ручкой потенциометра фиксированные значения прямого то-

ка Iпр (0, 5, …, 60 мA), измерить прямое напряжения Uпр^.Полученные дан-

ные занести в таблицу 1.

8.4 По окончании измерений установить ручку потенциометра в исход-

ное положение и выключить лабораторную установку.

9 Исследовать обратную ветвь ВАХ кремниевого диода.

9.1. Собрать схему исследования согласно рисунку 6 и пп. 2 и 3.

9.2 Вывести потенциометр R1 (PR1 лабораторной установки) в крайнее

левое положение и подать питание на макет.

9.3 Задавая ручкой потенциометра R1 (PR1) фиксированные значения

обратного напряжения Uобр (0, 1, …, 12 В), измерить значения обратного

тока Iобр^.Полученные данные занести в таблицу 1.

9.4 По окончании измерений установить ручку потенциометра в исходное по-

ложение и выключить лабораторную установку, разобрать схему исследования.

10 Построить ВАХ кремниевого диода. Значения и размерность по осям

выбрать согласно рисунку 8.

11 Сравнить экспериментальную ВАХ кремниевого диода со справоч-

ными данными (см. приложение А, диоды Д226, Д237Б). Сделать выводы.

12 Используя экспериментальные ВАХ и таблицу 1, рассчитать статиче-

ское и дифференциальное сопротивления исследуемых диодов в точках, за-

данных преподавателем. Расчет и полученные значения привести в отчете.

13 Сравнить результаты исследований и расчетов по всем пунктам рабо-

ты и сделать соответствующие выводы.

 

Рисунок 7 – Оси ВАХ германиевого диода

 

 

 

Рисунок 8 – Оси ВАХ кремниевого диода

Т а б л и ц а 1 – Результаты измерений ВАХ диодов

Результаты измерений для VD1

 

 

Результаты измерений для VD2

Прямая ветвь

Обратная ветвь

Прямая ветвь

Обратная ветвь

Iпр^,мА

Uпр^,В

Uобр^,В Iобр^,мкА Iпр^,мА

Uпр^,В

Uобр^,В Iобр^,нА

 

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1 Название лабораторной работы.

2 Цель лабораторной работы.

3 Принципиальные схемы исследования прямой и обратной ветвей ВАХ

диода, выполненные согласно требованиям ЕСКД.

4 Результаты измерения ВАХ диодов, сведенные в таблицу 1.

5 Экспериментальная ВАХ германиевого диода (согласно рисунку 7).

6 Экспериментальная ВАХ кремниевого диода (согласно рисунку 8).

7 Расчет дифференциального и статического сопротивлений диодов в за-

данных точках.

8 Классификация и система обозначений выпрямительных диодов.

9 Ответы на контрольные вопросы (по заданию преподавателя).

10 Аргументированные выводы по выполненной работе.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1 Назначение и система обозначения выпрямительных диодов.

2 Классификация выпрямительных диодов по мощности.

3 Классификация выпрямительных диодов по частоте.

4 Принцип действия выпрямительного диода.

5 ВАХ выпрямительного диода.

6 Основные параметры выпрямительных диодов.

7 Что произойдет с диодом при прямом токе, превышающем допустимое значение?

8 Почему необходимо ограничивать значение обратного напряжения?

9 Почему среди параметров указывается максимально допустимая частота входного напряжения?

10 Почему в справочных данных выпрямительных диодов вместо допустимого тока может быть

приведено значение среднего выпрямленного тока?

11 Почему принцип действия выпрямительного диода эквивалентен электронному ключу?

12 Сравнение ВАХ германиевых и кремниевых диодов.

13 Для какого вида выпрямительных диодов (кремниевых или германиевых) большая веро-

ятность наступления теплового пробоя?

14 Сравнение рабочих напряжений и токов германиевых и кремниевых диодов.

15 Сравнение рабочих температур германиевых и кремниевых диодов.

16 Последовательное соединение диодов. Назначение и недостатки.

17 ВАХ последовательно-соединенных диодов.

18 Назначение шунтирующих сопротивлений.

19 Параллельное соединение диодов. Назначение и недостатки.

20 ВАХ параллельно-соединенных диодов.

21 Назначение уравнительного сопротивления.

22 Рабочий режим диодов.

23 Преимущества диодов Шотки над выпрямительными диодами.

 

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 2