В.Н. Бородянко - Электрические цепи и основы электроники (Методические указания к проведению лабораторных работ), страница 10

Для этого собрать схему по рис. 11, Подключить параллельно двуханодному стабилитрону 1'ОЗ осциллограф, В качестве амперметра исгюльзовать мультиметр в режиме измерения переменного тока. Плавно увеличивая входное напряжение ЧШ К -О...12 1З ~' наб, дать по осц ллографу форму осцнл выходного напряжения. Измерить осциллографом амплитуду выходного напряжения и сравнить ее Рнс.

11. с паспортными данными стабилнтрона Д815Г. Зарисовать осциллограммы наибольшего входного и соответствующего выходного напряжений. ло графу 4. Содержание отчета Отчет по работе должен содержать: а) наименование и цель работы; б) схемы экспериментов и таблицы с результатами измерений; в) расчетные и экспериментальные вольтамперные характеристики; г) осциллограммы напряжений и токов; д) сравнение результатов расчета с экспериментальными данными; е) выводы о свойствах исследованных цепей. 5. Контрольные вопросы 1. Обьяснить назначение ферромагнитного сердечника катушки индуктивн ости. 2.

Пояснить влияние сердечника на величину индуктнвности катушки. 3, Как изменится вольтампсрная характеристика катушки индуктивности при наличии воздушного зазора в сердечнике? 4. Почему сердечник часто вьпъолняется из изолированных друг от друга пластин электротехнической стали' ? 5. Объяснить причину искажения синусоидальной формы тока при питании катушки индуктивности синусондальным напряжением. б. Как определить параметры схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечником'? 7. Каким образом в цепи с последовательным соединением линейной катушки индуктивности и конденсатора можно обеспечить возникновение резонанса напряжений' ? 3.

В чем особенности явления феррорезонаиса напряжений7 9. Почему с увеличением емкости конденсатора возможно изменение величины питающего напряжения, при котором происходит триггерный эффект? 10. Каково практическое применение феррорезонансных явленнй7 11. Объ~~~~ гь причину изменения формы вь1ходпого напряжения ограничителя уровня напряжения, 4.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРОВЕДЕНИ1О ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО РАЗЕЛУ «ЭЛЕКТРОНИКА» Работа № 1. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ 1, Цель работы Ознакомиться с работой, основными характеристиками и применением полупроводниковых диодов — вы прями тельного диода, стабили трон а, диода Шоттки и светоизлучающего диода, 2, Описание лабораторного модули В лабораторной работе изучаются характеристики вьшрямительного диода типа 1Х4007, полупроводникового стабилнтрона типа КС168А, светоизлучающего диода типа 1.-5013 н диода Шоттки типа 1Х5819.

Основные параметры исследуемых полупроводниковых приборов приведены в табл. 1, 2 и 3. Таблица 1 Таблица 2 ~П о, 01М1зюе напряи рямое аапряжсн Передняя панель лабораторного модуля представлена на рис. 1. Иа ней изображена мнемосхема исследуемых цепей, на которой установлены Гнезда для подключения измерительных приборов и соединительных проводников. Из полупроводниковых диодов наиболее часто используются выпрямительные диоды, использующие свойство односторонней проводимости ри-перехода. Полупроводниковым стабилит1зоном н~~~~~~~ диод, напряжение на котором в области электрического пробоя слабо зависит от тока. Применяется в стабилизаторах напряжения и тока, источниках опорного напряжения, цепях защиты. Рис. 1 Нормальным режимом работы стабилитрона является режим с обратно вкл1аченным рп-переходом, рабочим напряжением — напряжение электрического пробоя перехода, рабочим у шстком вольтамперной характеристики (областью стабилизации) — участок обратной ветви, который почти параллелен оси токов 1рнс.

2). Ограничивая с помощью резистора протекающий через стабилитран ток, чтобы избежать перегрузки, состояние электрического пробоя в нем можно поддерживать длительное время. Полупроводниковые стабилитроны изготовляются на основе кремния с большой концентрацией примесеп (на 2 — 3 порядка больше, чем у выпрямительных диодов).

благодаря у это~у Обр«1зуется очен~ тон~иЙ запорный слой и Мl, У„„ создаются условия для электрического пробоя при сравнительно небольших значениях приложенного У,бр ! ! О ОЩР напряжен!!я. с««« «««««« ! В простейших !'„параметрических) ! ! стабилизаторах стабилизация основана на свойстве ! ! стабилитрона сохранять постоянство напряжения при !!змепепии 1в а!гределепных П1мделах) проходящего через них тока. Схема простейшего ««««««!««« параметрического стабилизатора на полупроводниковом стабнлитроне изображена на рис, 3.

Гслн входное напряжение стабилизатора У., Рнс. 2 увеличится при неизменном сопротивлении нагрузки из-за повышения напряжсння сети, то в соответствии с вольтам пернай характеристикой стабилитра11а незначительное увеличение иапряжеиия на нем приведет к значительнее увеличению тока 1„, протекающего через + стабнлнтрон. Следователыю, увеличится ток 1„, падение ~' «« напряжения 1,Л,, на балластном сопротивлении Р„, т.е. Щ произойдет перераспределение приращения входного напряжения н выходное напряжение изменится незначительна.

При неизменном вхОдном напряжении и изменении Рис. 3 така нагрузки, например от 1;, до 1„„;„, ток через стабилитрон возрастает на величину !7„- 1„„„,1. При этом выходное напряжение 11„ изменится незначительно. Для нормальной работы стабилизатора необходимо обеспечить условия, при которых ток стабилитрона не должен выходить за пределы рабачега диапазона 1„„„,, + 1,„, „. Поэтому величину балластного сопротивления выбирают из условия У вЂ” У 1, — 1.

я, = "* ", где 1, „= ' """ ""'"-" — номинальный ток 1 +1,, ««4 Ф« « «««««и« стабилизации!',1,,„„„, с ИОтА ). Принцип работы светонзлуча1ощих диодов основан на излучательнай рекомбинации в объеме рн-переход«з при инжекцин не основных носителей заряда под действием прямого напряжения.

В результате излучательной рекомбинации переход испускает электромагнитные волны, которые могут находиться в световом (видимом) или инфракрасном (невидимом) диапазоне. Иа полупроводники, излучающие энергию в инфракрасном диапазоне наносят люминофор, который преобразует невидимое излучение в цветовое. Цвет свечения зависит от состава люминофора и может быть зеленым, красным„синим и голубым, Ва~ными достоинствами светоизлучающих диодов является малая потребляемая мощность, высокая чистота цвета свечения, стабильность цвета свечения от времени наработки и температуры. Диоды Шотткн выполняются на основе контакта металл-полупроводник, Образованный на границе между металлом и полупроводником электрический переход является запирающим и обладает свойством односторонней проводимости. Потенциальный барьер на контакте металл-полупроводник часто называют барьером Шоттки.

В таком переходе вследствие малой площади и большой ширины запирающего слоя обеспечивается незначительная барьерная емкость 1не превышает 1 пФ). Из-за отсутствия инжекцин в базу нс основных носит~лей в ней не происходят процессы накопления и рассасывания зарядов. Поэтому длительность переходных процессов„обусловленная в диодах Шотгки только перезарядкой барьерной емкости, составляет десятые доли наносекунды. Эти свойства определили применение диода Шоттки как идеального элемента в импульсных устройствах. 3, Порядок выполнении работы Р 3.1. Экспериментальное исследование выпрямительного диода 3.11. Собрать схему для исследования выпрямнтельного диода 701 на постоянном токе, Соединить перемычкой гнезда Х2 и Хб.

Для измерения вводного тока между гнездами Х1 и Х10 включить миллиамперметр на пределе измерения 100 мА ~х!000), для измерения анодного напряжения между гнездами ХЗ и Х15 включить мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения (рис. 4). Включить электропитание стенда и установить переключатель 541 в позицию «+». 3.!.2. Снять вольтампсрную характеристику вьшрямительного диода на постоянном токе сначала для прямой, а затем обратной ветви, установив переключатель И1 сначала в позицгпо «+», а затем в позицию «-», Увеличивая Входное напряжение с помощью потенцнометра ЯР1 от О, измерять ток и напряжение на диоде.