Дослідження електричного кола з напівпровідниковим діодом

Avatar
Автор Атамась Артем
Науковий співробітник НЦ "Мала академія наук України", кандидат технічних наук. Сфера наукових інтересів: розвиток технологій наукової освіти.

Завдання роботи:

Дослідити провідні властивості напівпровідникового діода.

Обладнання:

набірне поле «Школяр», датчик напруги, датчик струму, з’єднувальні провідники, джерело струму, АЦП (аналогово-цифровий перетворювач) Einstein LabMate+, кабель для під’єднання датчика, ПК.

Теоретична частина


Рис. 1. Загальний вигляд обладнання

Напівпровідниковий діод – прилад з одним електричним переходом і двома електродами. Принцип дії напівпровідникового діода ґрунтується на властивостях p-n переходу. Площинні p-n переходи для напівпровідникових діодів одержують шляхом плавлення, дифузії та епітаксії. Вольт-амперна характеристика (ВАХ) – залежність струму через провідний елемент від напруги на елементі. Характерні приклади елементів, що володіють суттєво нелінійною ВАХ: діод, тиристор, стабілітрон.

Хід роботи

1. Зберіть електричне коло з напівпровідниковим діодом відповідно до рисунку 1.
2. Приєднайте датчик напруги паралельно діоду.
3. З’єднаєте послідовно з діодом датчик струму.
4. З’єднаєте АЦП із USB-входом вашого ПК (дочекайтеся моменту, коли світлодіод на АЦП змінить колір з червоного на жовтий або зелений).
5. З’єднайте з АЦП датчики струму та напруги.
6. Запустіть програму MiLAB, обравши іконку .
7. Натисніть кнопку на АЦП так, щоб світлодіод почав блимати.
8. Оберіть внизу вікна «Повне налаштування».
9. Оберіть дискретизацію «Вручну», кількість замірів – 20.
10. Увімкніть джерело струму й виставте напругу 4 В.
11. Натисніть кнопку «Замір» .
12. Плавно змінюйте опір змінного резистора, щоразу натискаючи кнопку «Замір» .
13. Дочекайтеся завершення реєстрації даних.
14. Обріжте графік, залишивши тільки ділянку, що відповідає зміні напруги й сили струму.
Виберіть вісь х – напруга, у – сила струму.

Аналіз даних

Дійдіть висновків щодо провідних властивостей напівпровідникового діода. Чим вони відрізняються від провідних властивостей звичайного резистора?