Лабораторное занятие №7

Тема: Снятие вольтамперных характеристик полупроводникового диода в прямом и обратном направлении

Цель работы: Исследование вольтамерных характеристик полупроводникового диода в прямом и обратном направлениях.

Оборудование, средства измерения:

1) комплект типового лабораторного оборудования «ТЭЦОЭ»,

2) миниблоки

Вид работы: Групповой

Время выполнения: 2 часа

Двухэлектродный полупроводниковый элемент - диод содержит п - и р -проводящий слои (рис. 7.1). В п-проводящем слое в качестве свободных носителей заряда преобладают электроны, а в р-проводящем слое - дырки. Существующий между этими слоями р-п переход имеет внутренний потенциальный барьер, препятствующий соединению свободных носителей заряда. Таким образом, диод блокирован.

При прямом приложении напряжений («+» к слою р, «—» к слою п) потенциальный барьер уменьшается, и диод начинает проводить ток (диод открыт). При обратном напряжении потенциальный барьер увеличивается (диод заперт). В обратном направлении протекает только небольшой ток. В цепи с полупроводниковым диодом (рис. 6.2.) установившийся ток может проте­кать только при определенной полярности приложенного к диоду напряжения. При изменении полярности напряжения диод запирается и ток прекращается. В цепи переменного (синусоидального) напряжения ток протекает только в течение той полуволны, когда диод открыт. Полуволна другой полярности подавляется. В результате в цепи имеет место ток одного направления.

Для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения применяются сглаживающие фильтры. Простейшим фильтром является конденсатор, подключенный параллельно нагрузке.

Рисунок 7.2 Выпрямительный диод

Порядок выполнения эксперимента

1.К диоду (рис.7.3.а) при прямой полярности приложите напряжение постоянного тока U_пр, величины которого указаны в табл. 7.1, измерьте с помощью мультиметра соответствующие токи I_пр и их значения занесите в таблицу. Используйте при этом схему измерения с погрешностью по току.

Рррр

Таблица 7.1

Результаты вычислений и измерений

2. Замените полярность диода, переключите вольтметр для измерений с погрешностью по напряжению как показано на рис. 7.3 и повторите эксперимент при величинах обратных напряжений, указанных в табл. 7.2. Для получения напряжений больше 15 В соедините два источника последовательно.

Таблица 7.2

Результаты вычислений и измерений

Контрольные вопросы:

1.Какие основные носители зарядов в п-проводящем слое?

2.При каком приложении напряжений диод проводит ток?

Список литературы

Основная:

1.1 Дмитриева В.Ф. Физика: учебник для студентов общеобразовательных учреждений СПО/В.Ф. Дмитриева. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 341с.;

1.2 Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика: Учебник для 11 кл. общеобразовательных учреждений/ Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев. - М.: Просвещение, 2006. – 267с.;

Дополнительная:

2.1 Беглецов Н.Н., Галишников Ю.П., Сенигов П.Н Электрические цепи и основы электроники. Руководство по выполнению базовых экспериментов. ЭЦОЭ. 002 РБЭ (ПТУ.1)-Челябинск: ООО "Учебная техника ", 2006.-115с.

2.2 Беглецов Н.Н., Галишников Ю.П., Сенигов П.Н Электрические цепи переменного тока. Руководство по выполнению базовых экспериментов. ЭЦПЕТ.002 РБЭ (902.1)-Челябинск: ООО "Учебная техника ", 2005.-109с.

2.3 Бондаренко Н.В., Евлахова Е.Н, Роненко Л.П., Тарасова Л.А. Физика: тетрадь для лабораторных и практических работ 11 кл. ср. шк. – Х.: Ранок, 2001.

2.4 Касьянов В.А. Физика. 11 кл.: учебное пособие/ В.А.Касьянов.- 8-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2006.- 416с.: ил., 8 л. цв. вкл.

2.5 Касьянов В.А., Коровин В.А. Физика: тетрадь для лабораторных работ 11 кл. ср. шк. – М.: Дрофа, 2004.

Интернет - ресурсы:

1. Естественнонаучный образовательный портал. - Режим доступа: http://en.edu.ru

2. КонсультантПлюс: Высшая школа. [Электронный ресурс]: Учебное пособие.- 2004-2010. – Режим доступа: www.consultant.ru/

3. Министерство образования Российской Федерации. - Режим доступа: http://www.ed.gov.ru

4. Национальный портал "Российский общеобразовательный портал». - Режим доступа: http://www.school.edu.ru

5. Сайт: Школа. Физика. Библиотека наглядных пособий под редакцией Н.К.Ханнанова. [Электронный ресурс]: - Режим доступа: [email protected].

6. Сайт: Школа. Физика. Библиотека наглядных пособий под редакцией Н. К. Ханнанова; «Физика 7 – 11 классы» Компания ФИЗИКОН «Электронные уроки и тесты - Режим доступа: [email protected].

7. Специализированный портал «Информационно-коммуникационные технологии в образовании». - Режим доступа: http://www.ict.edu.ru

8. Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов. [Электронный ресурс]: Учебно-методические материалы. – Режим доступа: www.eqis.ru

9. Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов. [Электронный ресурс]: Учебно-методические материалы. – Режим доступа: www.UROKI.NET

10. Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов. – Режим доступа: http://fcior.edu.ru

11. Электронная библиотека. Электронные учебники. - Режим доступа: http://subscribe.ru/group/mehanika-studentam/