Исследование работы полупроводниковых диодов

Цель работы: Изучить устройство и принцип работы полупроводникового диода,исследовать вольт-амперные характеристики.

Вопросы теории:

Изучить устройство и принцип работы полупроводникового диода:

Диод – это полупроводниковый прибор с одним p-n переходом, имеющий два вывода (анод и катод), и предназначенный для выпрямления, детектирования, стабилизации, модуляции, ограничения и преобразования электрических сигналов.

Диоды бывают электровакуумные,газоразрядные и самые распространённые – полупроводниковые. Свойства диодов, чаще всего в связках между собой, используются для преобразования переменного тока электросети в постоянный ток, для нужд полупроводниковых и других приборов.

Полупроводниковые диоды имеют следующие основные параметры:

§ постоянный обратный ток диода (I_обр) – значение постоянного тока, протекающего через диод в обратном направлении при заданном обратном напряжении;

§ постоянное обратное напряжение диода (U_обр) – значение постоянного напряжения, приложенного к диоду в обратном направлении;

§ постоянный прямой ток диода (I_пр) – значение постоянного тока, протекающего через диод в прямом направлении;

§ постоянное прямое напряжение диода (U_пр) – значение постоянного напряжения на диоде при заданном постоянном прямом токе;

 

Практическая часть:

1. Исследование вольтамперных характеристик при прямом включении(Схема включения, таблица измерений, график вольт-амперной характеристики).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Лабораторная работа№1

2.Исследование обратного включения полупроводникового диода(схема включения,таблица измерений,график вольт-амперной характеристики).

 

3. Определить статическое и дифференциальное сопротивление диода, при токе 0.5А.

Статическое сопротивление находим по формуле:

Дифференциальное сопротивление:

Мы берем две точки на графике, находим их среднее значение напряжения и средние значение тока, исходя из этого мы можем найти Диффиренциальное сопротивление.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Лабораторная работа№1

Контрольные вопросы:

1.Что такое прямое и обратное включение диода?

Прямое включение - включение при котором диод проводит электрический ток.

Обратное включение - при этом включении диод закрыт и не пропускает электрический ток,до напряжения пробоя.

2.Перечислить основные параметры выпрямительных диодов?

1. Максимально допустимое обратное напряжение диода U _{обр max} — значение напряжения, приложенного в обратном направлении, которое диод может выдержать в течение длительного времени без нарушения его работоспособности (десятки — тысячи В).

 

2.Средний выпрямленный ток диода _{вп ср} — среднее за период значение выпрямленного постоянного тока, протекающего через диод (сотни мА — десятки А).

 

3. Импульсный прямой ток диода _{пр и} — пиковое значение импульса тока при заданной максимальной длительности, скважности и формы импульса.

 

4. Средний обратный ток диода _{об ср} - среднее за период значение обратного тока (доли мкА - несколько мА).

 

5. Среднее прямое напряжение диода при заданном среднем значении прямого тока U _{пр ср} (доли В).

 

6. Средняя рассеиваемая мощность диода P _{ср д} — средняя за период мощность, рассеиваемая диодом, при протекании тока в прямом и обратном направлениях (сотни мВт -десятки и более Вт).

7. Дифференциальное сопротивление диода r _диф — отношение приращения напряжения на диоде к вызвавшему его малому приращению тока (единицы — сотни Ом).

 

3.В каких устройствах и для чего используется выпрямительный диод?

Выпрямительный диод – это полупроводниковый диод, предназначенный для преобразования переменного тока в постоянный. Однако, это далеко не полная область применения выпрямительных диодов: они широко используются в цепях управления и коммутации, в схемах умножения напряжения, во всех сильноточных цепях, где не предъявляются жесткие требования к временным и частотным параметрам электрического сигнала.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Лабораторная работа№1

Вывод: Изучил устройство и принцип работы полупроводникового диода,исследовал вольт-амперные характеристики.