Дослідження електричного кола з напівпровідниковим діодом
Науковий співробітник НЦ "Мала академія наук України", кандидат технічних наук. Сфера наукових інтересів: розвиток технологій наукової освіти.
Завдання роботи:
дослідити провідні властивості напівпровідникового діода, побудувати вольт-амперну характеристику діода.
Обладнання:
– мультиметри (2 шт);
– макетна плата;
– діод 1N4007;
– змінний резистор 500 Ом, 0,5 Вт;
– резистори 30 Ом, 0,25 Вт (3 шт), або 10 Ом 0,5 Вт (1 шт);
– батарея «Крона»;
– тримач батареї «Крона»;
– з’єднувальні проводи;
– ПК з програмою Excel.
Основні терміни та поняття
СТРУМ У НАПІВПРОВІДНИКАХ Електропровідність напівпровідників. Власна і домішкова провідність напівпровідників ВЛАСНА І ДОМІШКОВА ПРОВІДНІСТЬ НАПІВПРОВІДНИКІВ – СТРУМ У НАПІВПРОВІДНИКАХ ЗАСТОСУВАННЯ НАПІВПРОВІДНИКІВ – СТРУМ У НАПІВПРОВІДНИКАХ p-n-перехід Напівпровідники. Напівпровідникові діоди. Напівпровідникові діоди
Теоретична частина
Рис. 1. Загальний вигляд обладнання
Вольт-амперна характеристика (ВАХ) – залежність струму через провідний елемент від напруги на елементі. Характерні приклади елементів, що володіють суттєво нелінійною ВАХ: діод, тиристор, стабілітрон.
У цій лабораторній роботі для отримання даних для побудови ВАХ використовується вимірювальна схема, представлена на рисунку 2.
Рис. 2. Вимірювальна схема
За допомогою потенціометру R1 змінюється напруга, прикладена до резистора R2 та досліджуваного діода VD1. Напруга на діоді вимірюється за допомогою вольтметра V, а струм, що протікає через діод, – за допомогою амперметра А.
Хід роботи
1. Зберіть на макетній платі вимірювальну схему відповідно до рис. 2, керуючись також рис. 1. Якщо ви не маєте резистора на 10 Ом, то його можна замінити на три резистори 30 Ом, з’єднані паралельно.
2. Підключіть до схеми мультиметри – один у режимі вимірювання струму, а інший – у режимі вимірювання напруги.
3. Переведіть змінний резистор (потенціометр) в одне з крайніх положень.
4. Підключіть до схеми живлення.
5. Зафіксуйте напругу та силу струму і запишіть дані у таблицю результатів.
6. Потроху змінюйте положення змінного резистора і щоразу фіксуйте значення сили струму й напруги. Дані заносьте до таблиці результатів.
7. Закінчіть вимірювання, коли дійдете до іншого крайнього положення потенціометра. Від’єднайте від схеми живлення та вимкніть вимірювальні прилади.
8. За допомогою інструментів Excel побудуйте ВАХ діода.
Аналіз даних
Таблиця результатів
