14-04-2020-ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ-ПРИБОРЫ-И-УСТРОЙСТВА-ВЕЛИЧКО (1171919), страница 16

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

От источника питания ИП1 к потенциометру Rп2 подвестипостоянное напряжение соответствующей полярности и снять прямую иобратную ветви вольт-амперных характеристик исследуемых диодовI пр  f1 (U пр ),I обр  f 2 (U обр )Резистор R1 (800 Ом) в этом случае играет роль ограничительногосопротивления.

Для более наглядного сравнения свойств германиевых икремниевых диодов целесообразно эти диоды поочередно включать впрямом, а затем в обратном направлении в схему на рис. 1.Простейшая (однополупериодная) схема выпрямления1. Собрать схему однополупериодного выпрямителя, приведенную нарис.7.2, используя в качестве нагрузки резистор R7 (2 кОм), а в качествеемкостей Сф сглаживающего фильтра - конденсаторы С2 и С3 емкостью1,0 и 50,0 мкФ.Рис.7.1. Схема для исследования вольт-амперных характеристикгерманиевых и кремниевых диодов2. С помощью табл. 6.I зафиксировать предельно допустимые токи инапряжения исследуемых диодов.Рис.7.2. Схема для исследования однополупериодного диодноговыпрямителя1531542.

На вход схемы выпрямителя подать напряжение Uвх от источникапеременного напряжения ИП3 12 В частоты 50 Гц и измерить его спомощью электронного вольтметра (ЭВ).3. С помощью электронного осциллографа (ЭО) просмотреть изарисовать форму кривых напряжения на входе выпрямителя, нарезисторе нагрузки R7 без фильтра и с различными емкостями фильтраС2 и С3.4.

С помощью вольтметра измерить величины постоянных ипеременных составляющих напряжения на нагрузке без емкостейфильтра и с ними. После измерений произвести сравнение:эффективных значений напряжений на входе выпрямителя и на еговыходе при Сф = 0 и Сф 0;постоянных значений на нагрузке при Сф = 0 и Сф 0;вычислить коэффициент пульсации по приближенной формулеK XcRн(7.1)где Xc - емкостное сопротивление сглаживающего фильтра;Rн = R7 - нагрузка схемы выпрямления.Мостовая схема выпрямленияI.

Оставить в ламповой панели УЛПI цоколь с собранной в неммостовой (двухполупериодной) схемой выпрямления и собрать схему,приведенную на рис.7.3. Параллельно перемычке П4 при этомнеобходимо включить резистор R1 (800 Ом), а перемычки П2 и П3должны быть удалены.2. К выходу мостового выпрямителя, содержащего полупроводниковыедиоды VD1-VD4, подвести входное напряжение 12 В частоты 50 Гц отисточника напряжения ИП3 и с помощью осциллографа проверить изарисовать форму и измерить величину подводимого к выпрямителюнапряжения.Рис.7.3.

Схема для исследования мостового выпрямителя и простейшихстабилизаторов напряжения U_ на опорных диодах3. Произвести аналогичные наблюдения и измерения на выходесхемы (резистор Rп2) сначала без сглаживающего фильтра (перемычкаП3 убрана), а затем при подключенном емкостном фильтре в трехслучаях - Сф = С2 = 1,0 мкФ и Сф = С3 = 50 мкФ и при подключенномГ-образном RC-фильтре (перемычка П4 отключена).4. С помощью электронного вольтметра измерить величинупостоянных и переменных составляющих напряжения на нагрузке Rп2без фильтра Сф и с подключенными фильтрами (емкостным и Гобразным).5.

Сравнить эффекты выпрямления мостовой схемы и исследованнойранее однополупериодной.Схема удвоения напряженияI. Включить в ламповую панель УЛПI цоколь с элементамипростейшего умножителя напряжения (диоды VD8, VD9 и конденсаторС емкостью 50,0 мкФ) и собрать схему удвоителя напряжения (рис.7.4).1551564. Что такое обратный ток p-n перехода и как он зависит оттемпературы?5. Какое влияние оказывает внешнее напряжение Uпр и Uобр насвойства p-n перехода?6.

Чем отличаются диффузия и инжекция зарядов?7. Объяснить основное свойство p-n перехода и его вольт-ампернуюхарактеристику.Порядок выполнения работы № 2Опорные диоды и простейшие схемы стабилизации напряженияРис.7.4. Схема для исследования удвоителя напряжения2. Включить входное напряжение Uвх 12В частотой 50 Гц и спомощью электронного вольтметра или осциллографа убедиться вэффекте удвоения напряжения.Содержание отчета по работе №II.

Электрические схемы, необходимые для проведенияисследований, выполненные в соответствии с ЕСКД.всех2. Таблицы с результатами измерений и графики полученныхзависимостей.3. Зарисовки осциллограмм кривых, иллюстрирующих работувыпрямительных схем без фильтра и со сглаживающими фильтрами.4. Краткие самостоятельные выводы по проделанной работе.Контрольные вопросы к лабораторной работе № I1. Что такое электронно-дырочный переход и почему он называетсязапорным слоем?2.

Что такое контактная разность потенциалов?3. Назовите основные составляющие тока в несмещенном p-nпереходе.1. Вставить в ламповую панель УЛПI цоколь с опорным диодом VD6,VD7 и собрать схему (см. рис. 3) для работы с ним. При этом вместоперемычки П1, должен быть включен резистор R1, выполняющий рольограничительного и балластного сопротивлений, перемычка П3 должнабыть отключена, а перемычка П4 - включена. Включение перемычки П2обеспечивает работу опорного диода в режиме стабистора (подключендиод VD7).2. Снять прямую ветвь вольт-амперной характеристики опорногодиода, т.

е. зависимость Iпр = f3(Uпр), используемую при построениисхем стабилизации малых напряжений (Uст < 1 В).3. Для исследования обратной ветви диода в режиме стабилитронаперемычку П2 переключить во второе положение (подключен диодVD6).4. Снять обратную ветвь вольт-амперной характеристики опорногодиода, т. е. зависимость Iобр = f4(Uобр), которая используется приопределении статических и динамических (дифференциальных)сопротивлений диода.5. Снять характеристику стабилизации Uвых = f5(Uвх) простейшегопараметрического стабилизатора напряжения, использующего опорныйдиод в режиме стабилитрона.

Вычислить коэффициент стабилизацииКст в средней точке участка стабилизации по выражениюK СТ RСТ R Д  RБ,R Д RСТ  RБ(7.2)157гдеRCTU CTI CTU CTи RД - соответственно статическое иI CTдинамическое сопротивление диода в выбранной рабочей точке навольт-амперной характеристике; RБ - балластное сопротивлениепараметрического стабилизатора.Работа высокочастотного диода в импульсном режимеI. Включить в ламповую панель УЛПI цоколь с высокочастотнымимпульсным диодом VD10 и собрать схему (рис.7.5) для исследованияего работы в динамическом режиме с помощью осциллографа.1583. С помощью полученных осциллограмм оценить время установленияпрямого сопротивления (напряжения) диода tуст и восстановления tвособратного сопротивления диода, а также построить зависимости tуст =f(Uимп) и tвос = f(Uимп).4. Включить в ламповую панель УЛПI цоколь с выпрямительным(низкочастотным) диодом VD4 и, аналогичным образом оценив егодинамическиехарактеристики,сравнитьключевыесвойстваплоскостных выпрямительных и импульсных диодов.Вольт-фарадные характеристики варикапа и электронная схеманастройки LC-контураI.

Зависимость барьерной емкости высокочастотного диода-варикапаот величины обратного напряжения, т. е. функцию вида Сб = f(Uобр),получившую название вольт-фарадной характеристики, изучают спомощью схемы, приведенной на рис.7.6. Основная ее часть,содержащая элементы колебательного контура Lк (500 мкГн), Ск (1000пФ) и варикап VD11, также собрана в ламповом цоколе. Емкость С2 (1,0мкФ) разделительная, причем С2 >> Сб.Рис.7.5. Схема для исследования работы высокочастотного диода вимпульсном режиме2. Подать на вход схемы (рис. 5) сигнал Uвх в видепоследовательности положительных импульсов частоты 10 кГц симпульсного выхода звукового генератора сначала при запертом, азатем при открытом диоде VD10 (Uпр = Uобр = 0,5 ...

1 В). Зарисоватьосциллограммы импульсов, получаемых на входе схемы, диоде VD10 инагрузке диода VD10 резисторе R7 (2 кОм) при трех, четырех значенияхамплитуды импульсов, когда Uимп > 1 В.Рис.7.6. Схема для исследования вольт-фарадной характеристикиварикапа и электронной перестройки LC-контура1592. Обратное напряжение на варикап подается от выпрямителя ИП2через потенциометр Rп2 и добавочный резистор R5, а измеряетсяэлектронным вольтметром (ЭВ).3. Высокочастотное напряжение с частотой порядка 180-200 кГцподается от звукового генератора (ЗГ) через резистор R3 (15 кОм).Резонанс токов в параллельном контуре фиксируется с помощьюосциллографа по максимуму амплитуды сигнала.4.

Методика снятия вольт-фарадной характеристики варикапаоснована на изменении резонансной частоты колебательного контурапри внесении в него барьерной емкости Сб и сводится к следующимдействиям:по шкале звукового генератора определить собственную частоту f0контура LкCк (перемычка П1), причемf 0  1 / 2 Lк С к ;подключить к контуру варикап VD11 с помощью перемычки П1 иопределить новую резонансную частоту контура fp при Uобр = 0,f p  1 / 2 Lк С Б  С к ;вычислить искомую барьерную емкость Сб по формуле f  2 С Б  С к  0   1 , f p которая получается из двух приведенных выше выражений для частот f0и fp (в данном контуре Cк = 1000 пФ); проделать аналогичныеизмерения и вычисления для 3, 4 значений обратного напряжения Uобр сучетом предельно допустимых параметров варикапа приведенных втабл. I.5.

Характеристики

Список файлов учебной работы