Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Національний університет „ Львівська політехніка “
ЗВІТ
про виконання лабораторної роботи №3:
з курсу „ Електроніка та мікросхемотехніка ”
„ Дослідження напівпровідникового діода”
Мета роботи – вивчення властивостей напівпровідникових діодів шляхом практичного зняття і дослідження їх вольт-амперних характеристик.
Схема дослідження, необхідні пристрої і деталі
Для зняття вольт-амперної характеристики напівпровідникового діода можна використати схему, яка зображена на рис.3. Елементи схеми визначаються типом досліджуваного діода. У табл.3 наведені основні параметри деяких випрямляючих діодів, які широко застосовуються в електронній апаратурі.
Основні параметри деяких випрямляючих діодів
Тип діода
Максимальний випрямлений струм
Івипр. макс, А
Пряме
падіння
напруги
Uпр, В
Максимальна
зворотна
напруга
Uзв. макс, В
Максимальний зворотний
струм
Ізв.мак, мкА
Д2Б(Д2И
Д9Б(Д9М
Д226-Д226Е КД106А
Д223(Д223Б
2Д215А
Д242(Д242Б
0,008(0,025
0,015(0,04
0,3
0,3
0,05
1,0
10
1
1
1
1
1
1,2
1,0(1,5
10(150
10(100
200(400
100
50(150
400
100
100(250
60(250
50
10
1
50
3000
Значення е.р.с. Е джерела постійного струму залежить від типу досліджуваного діода. Однак у більшості випадків досить прикласти до діода в прямому напрямку напругу порядку 1 В, а в зворотному – порядку (20 ( 50) В. Цю напругу можна отримати від джерела постійної регульованої напруги, яке передбачене в комплекті лабораторного макету.
Перемикач SA1 використовується для зміни полярності напруги, що підводиться до діода. Якщо перемикач встановлений у положення 1, то на діод подається пряма напруга, а при встановленні перемикача в положення 2 – зворотна. Потенціометр R з опором порядку 1 кОм використовують для плавного регулювання значення напруги, що прикладається до діода. Вольтметр повинен бути розрахований на вимірювання постійних напруг у межах (0(50) В. Для більшої точності відліку при знятті вольт-амперної характеристики в прямому напрямку бажано застосувати вольтметр з двома або декількома межами вимірювань, одна з яких повинна складати приблизно (1(2) В. При вимірюваннях вольтметром прямих і зворотних напруг необхідно дотримуватись відповідної полярності вмикання.
Перемикач SA2 призначений для під’єднання в схему одного з приладів, який вимірює струм діода. При встановленні перемикача в положення 1 в схему вмикається прилад для вимірювання прямого струму, верхню границю вимірювань якого вибирають відповідно до максимального значення випрямленого струму досліджуваного діода. При встановленні перемикача SA2 в положення 2 в схему вмикається мікроамперметр для вимірювань зворотного струму. Шкала цього приладу розраховується на відповідне максимальне значення зворотного струму діода (див. табл.1).
Для захисту схеми від випадкового пробою діода в ній передбачені два запобіжники FU1 і FU2, які розраховані на максимально допустиме значення випрямленого струму досліджуваного діода.
Зняття вольт-амперної характеристики Іпр= f (Uпр) напрузі, прикладеній до діода
Діод типу КД 213 А
Прямій Зворотній
Uзв, В
Ізв, мкА
1.45
15
8.64
30
17.72
45
25.27
60
32.15
75
36.74
90
39.93
105
44.21
120
46.83
135
49.91
150
Uпр, В
Іпр, мкА
0.407
12
0.430
24
0.450
36
0.460
48
0.484
84
0.499
120
0.511
156
0.518
192
0.529
228
0.535
264
0.547
300
Діод типу Ж61
Прямій Зворотній
Uзв, В
Ізв, мкА
0.12
20
0.13
30
0.15
40
0.16
50
0.18
60
0.19
70
0.20
80
1.25
90
1.31
100
9.19
110
18.63
120
Uпр, В
Іпр, мкА
0.387
12
0.376
24
0.369
36
0.358
48
0.347
84
0.333
120
0.319
156
0.286
192
0.271
228
0.253
264
0.241
300
Вольт амперні характеристики досліджуваних діодів
Діод типу КД 213 А
Діод типу Ж61
Визначення коефіцієнтів випрямлення діодів
Для розрахунку КВ потрібно визначити прямий і зворотний струми діода при напрузі 1В і підставити їх значення у формулу
Кв1=800/15=53.3;
Кв2=95/3=31.6;
Висновок:
Виконуючи цю лабораторну роботу я вивчив основні властивості напівпровідникових діодів шляхом практичного зняття і дослідження їх вольт-амперних характеристик. Виконував дослід з діодами типів КД 213А та Ж61. Ознайомився з основними параметрами вище перелічених діодів. Зняв їх вольт амперні характеристики, по яких побудував графік, який вложив в даний звіт.