Задание на подготовку к работе

1. Изучить физические процессы, происходящие в p-n-переходе.

2. Изучить сущность проводимых в данной лабораторной работе исследований и нарисовать необходимые схемы и таблицы.

Контрольные вопросы

1. Почему в p-n-переходе образуется потенциальный барьер?

2. Чем обусловлен диффузионный ток?

3. Чем обусловлен дрейфовый ток?

4. Как необходимо подключить источник питания к диоду, чтобы p-n-переход был смещен в прямом направлении?

5. Как необходимо подключить источник питания к диоду, чтобы p-n-переход был смещен в обратном направлении?

6. Когда диод открыт (при прямом или обратном смещении)?

7. Дайте определение вольтамперной характеристики диода.

8. Чем отличается стабилитрон от диода?

Порядок выполнения работы

 1. Измерение напряжения на диоде и вычисление тока через диод:

Соберите и включите схему рис.3.

Измерьте с помощью мультиметра (М) и запишите напряжение на диоде при прямом смещении ( U_пр

Переверните диод Д1 и снова включите схему.(

Измерьте и запишите напряжение на диоде Д1 при обратном смещении  (U_об).

Используя формулы 1 и 2, вычислите и запишите токи, протекающие через диод, при прямом (I_пр) и обратном (I_об) смещении

Объясните полученный результат.

Рис.3 Схема измерения напряжения на диоде

2. Измерение тока, протекающего через диод, при прямом и обратном включении источника питания:

В схеме рис. 3 мультиметр (М) включите для измерения тока в цепи (между резистором R и диодом Д1).

Включите схему, измерьте и запишите ток диода при прямом включении источника питания (I_пр).( I_пр=0A)

Переверните диод, включите схему, измерьте и запишите ток диода при обратном включении источника питания (I_об). (I_об=0A)

Сравните результаты расчета и эксперимента.

3. Измерение статического сопротивления диода:

Переключите мультиметр (М) в режим омметра.

Измерьте сопротивление диода в прямом и обратном направлении.(R_пр= 150Mom;R_об=хз)

4. Снятие вольтамперной характеристики диода:

Соберите и включите схему, изображенную на рис. 4.

Рис. 4 Схема исследования ВАХ диода

Последовательно устанавливайте значения ЭДС источника (Е) равными 5В, 4В, 3В, 2В, 1В, 0,5В, 0В. Запишите значения напряжения U_пр и тока I_прв таблицу 1.

Таблица 1

Переверните диод Д1, включите схему и заполните таблицу 2.

Таблица 2

По данным таблиц 1 и 2 постройте графики зависимости

                            и

Проведите касательную линию к графику прямой ветви вольтамперной характеристики в точке I_пр = 4 mА.

Используя формулу (5), определите дифференциальное сопротивление диода. Выполните те же расчеты для I_пр=0,4 mА и I_пр=0,2 mА. Аналогично определите дифференциальное сопротивление диода при обратном напряжении 5В.

Используя формулу (4), определите статическое сопротивление диода при I_пр = 4 mА.

Объясните полученные результаты.

Содержание отчета

1. Название и цель лабораторной работы.

2. Наименование каждого пункта работы, схемы, результаты расчетов и измерений.

3. Выводы по результатам исследований.

Лабораторная работа № 2