Lab1.1А на макетную плату лабораторной станции NI ELVIS. Внешний вид модуля показан на рис. 1.10.

Загрузите и запустите программу Lab-l.vi.

После ознакомления с целью работы нажмите кнопку «Начать ра­боту». На экране появится изображение интерактивного макета, необходимого для выполнения задания 1 (рис. 1. 11).



Рис. 1.10. Внешний вид модуля Lab1А для исследования характеристик выпрямительного диода и стабилитрона.

Задание 1. Исследование вольтамперной характеристики кремниевого выпрямительного диода.

При исследовании ВАХ выпрямительного диода используется элек­трическая схема, изображенная на рис. 1.12.

1. 
   Для построения прямой ветви ВАХ выпрямительного диода необходимо с помощью элементов управления E_minи Е_тах , расположенных на наблюдаемом на экране монитора интерактивном макете, установить диапазон изменения напряжения на выходе источника ЭДС в рекомендуемых пределах 0 ÷ 2В. После чего нажмите на панели кнопку «Измерение». На графическом индикаторе появится график ВАХ выпрямительного полупроводникового диода.
   

Рис. 1.11. Лицевая панель интерактивного макета при выполнении задания 1.

Изменить рисунок схемы.



Рис. 1.12. Принципиальная электрическая схема для исследования ВАХ выпрямительного диода..

2. 
   Скопируйте полученную ВАХ в буфер обмена, а затем вставьте изображение индикатора из буфера обмена на страницу отчета.
   
3. 
   Используя ВАХ, определите статическое и дифференциальное сопротивление полупроводникового диода. Для этого, изменяя напряжение на выходе источника ЭДС с помощью ползункового регулятора, установите сначала ток через диод примерно равным 5мА, а затем примерно равным 6 мА. Запишите в отчет показания амперметра I_Ди вольтметра Uд для этих точек ВАХ диода.
   

---

Н а основании полученных данных, вычислите статическое сопро­тивление диода в указанных точках по формуле

и дифференциальное сопротивление диода по формуле _. Сравните полученные значения со справочными данными. Результаты запишите в отчет.

2. 
   Повторите исследования, предусмотренные п.п. 1.3 для точек ВАХ, соответствующих токам через диод, равным 0,5мА и 1,0мА.
   
3. 
   По ВАХ диода определите напряжение изгиба. Напряжение изгиба определяется по прямой ветви характеристики для точки, где характеристика претерпевает резкий излом. Сравните полученное значение со справочными данными. Результаты запишите в отчет.
   

Задание 2. Исследование вольтамперной характеристики стабилитрона.

2.1. Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти к заданию 2», на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 2 (рис. 1.13).



Рис.1.13 Лицевая панель ВП при выполнении задания2.

Для исследования ВАХ стабилитрона используется электрическая схема, изображенная на рис. 1.14.

2.2. Постройте ВАХ стабилитрона. Для этого (рис. 1.14) с помощью элементов управления ВП E_minи Е_тахвыберите диапазон изменения напряжения на выходе источника ЭДС от -10В до 2В и нажмите на панели ВП кнопку «Измерение». ВП выполнит серию измерений и на его графическом индикаторе появится график ВАХ стабилитрона.



Рис. 1.14. Принципиальная электрическая схема для исследования ВАХ стабилитрона.

3. 
   Скопируйте полученную ВАХ в буфер обмена, для чего щелк­ните правой кнопкой мыши на изображении индикатора и выберите из контекстного меню команду «Copy Data». Перейдя в редактор MS Word, вставьте изображение индикатора из буфера обмена на страницу отчета.
   
4. 
   По полученной ВАХ определите напряжение стабилизации, которое соответствует току через стабилитрон I_СТ = -10 мА. Сравните полученное значение со справочными данными. Результат запишите в отчет.
   
5. 
   Используя ВАХ стабилитрона, определите дифференциальное сопротивление стабилитрона. Для этого, изменяя напряжение на выходе источника ЭДС с помощью ползункового регулятора, установите сначала ток через стабилитрон примерно равным -5 мА, а затем примерно равным -15 мА. Запишите в отчет показания амперметра I_Ди вольтметра U_ддля этих значений тока, определите напряжение на выходе источника ЭДС и падение напряжения на стабилитроне Uст.- Рассчитайте дифференциальное сопротивление стабилитрона и коэффициент стабилиза­ции Сравните полученные значения со справочными данными. Результаты расчетов запишите в отчет.
   

---

Задание 3. Исследование однополупериодного полупроводникового выпрямителя.

3.1 Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти к заданию 3», на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 3 (рис. 1.15).



Рис. 1.15. Лицевая панель ВП при выполнении задания 3

Для исследования работы однополупериодного полупроводникового выпрямителя используется электрическая схема, изображенная на рис. 1.12. Отличие заключается в том, что ВП подает на вход схемы не по­стоянное, а гармоническое переменное напряжение (рис. 1.15).

2. 
   Снимите осциллограммы напряжений на входе и выходе одно­полупериодного выпрямителя. Для этого, используя элемент управления Uвх.m, установите амплитуду входного сигнала U_BXравной примерно 2В и нажмите на передней панели ВП кнопку «Измерение». На графических индикаторах ВП появятся осциллограммы сигналов на входе и выходе схемы выпрямителя.
   
3. 
   Скопируйте полученные осциллограммы на страницу отчета.
   
4. 
   Измерьте и запишите в отчет максимальное значение напряжения на выходе выпрямителя U_ВЫХ.max. Для измерения используйте визирную линию, положение которой изменяется ползунковым регулятором, расположенным на передней панели ВП, и цифровой индикатор для отсчета уровня напряжения (рис. 1.15).
   
5. 
   Вычислите и запишите в отчет средневыпрямленное значение напряжения на выходе выпрямителя. Для вычислений используйте форму­лу:
   
6. 
   Используя полученные осциллограммы, сравните периоды из­менения сигналов на входе и выходе выпрямителя и измерьте максимальное обратное напряжение на диоде. Выводы и результаты запишите в отчет.
   
7. 
   Выключите ВП, для чего нажмите на передней панели ВП кнопку «Завершение работы».
   
8. 
   Установите поочередно лабораторные модули Lab1.2А и Lab1.3А на макетную плату лабораторной станции NI ELVIS. Повторите с ними все задания согласно приведенной выше последовательности действий.
   

---

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

• 
  Какой электронный прибор называется полупроводниковым диодом?
  
• 
  Сравните токи через выпрямительный полупроводниковый диод при прямом и обратном смещении по порядку величин. Объясните раз­личие.
  
• 
  Что такое ток насыщения диода?
  
• 
  Для каких целей применяются стабилитроны?
  
• 
  Какая ветвь ВАХ стабилитрона является рабочей?
  
• 
  Как определить коэффициент стабилизации?
  
• 
  Можно ли использовать стабилитрон в схемах выпрямителей пере­менного тока?
  
• 
  Можно ли включать стабилитроны последовательно? параллельно? Какие дополнительные качества можно при этом получить?
  
• 
  Какие существуют способы термокомпенсации параметров стабили­трона?
  
• 
  Чем отличается выходное напряжение в схемах однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей?
  
• 
  Сравните максимальное обратное напряжение на диодах в однополупериодном и двухполупериодном выпрямителях.
  
• 
  Одинаковы ли частоты входного и выходного напряжения двухпо­лупериодного выпрямителя?
  
• 
  Какая схема выпрямителя характеризуется наименьшей амплитудой пульсаций на выходе?
  
• 
  Насколько точно определены в работе параметры полупроводнико­вых приборов? От чего может зависеть в данном случае качество по­лученных результатов?
  

---

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ТУННЕЛЬНОГО ДИОДА.
Цель работы:

• 
  получение вольтамперной характеристики (ВАХ) туннельного диода;
  
• 
  построение полиномиальной модели ВАХ туннельного диода;
  
• 
  определение электрических параметров туннельного диода.
  

Краткие теоретические сведения необходимые для выполнения работы

Перед началом работы полезно ознакомиться со следующими вопро­сами:

• 
  особенности устройства и работы туннельного диода [1, с. 36-39],
  
• 
  вид ВАХ туннельного диода [1, с. 37-38],
  
• 
  способы построения полиномиальных регрессионных моделей [6, с. 26-32],
  

• способы проверки качества регрессионных моделей [6, с. 38-50].

Туннельный диод представляет собой p-n-переход, характеризующийся высоким содержанием примесей как в р-зоне, так и в n-зоне. Высокая концентрация примесей вызывает появление у ТД особых свойств, проявляющихся как участок с отрицательным сопротивлением на ВАХ ТД. Этот участок хорошо виден (от точки 1 и до точки 2) на типовой ВАХ ТД, изображенной на рис.3.1.



Рис.3.1 Вольтамперной характеристики туннельного диода.

Для того чтобы охарактеризовать свойства ТД используют ряд характеристик по постоянному току. Важнейшими среди них являются: пи­ковое напряжение (U_p), пиковый ток (I_р), напряжение впадины (U_V), ток впадины (I_V), безразмерный параметр B = Ip/I_V(отношение пикового тока к току впадины) и напряжение, при котором ток на стандартном участке характеристики совпадает с пиковым током (Uj).

Эти характеристики зависят от материала, из которого изготовлен диод (табл.3.1).

---

Смотрите также файлы

• Расчеты оборудования для добычи нефти.docx

• Разработка элективного курса по астрономии.pdf

• Информатика пнінен бадарламаны тілуі I, ii, ііі, iv тосан. 20222023 о ж.docx

• Вопросы для сравнения.docx

• Методическое пособие для подготовки по профессии Оператор товарный.pdf