Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет имени

Т. Ф. Горбачева»

Кафедра физики

Отчет по лабораторной работе

"Изучение работы полупроводникового диода"

Выполнил ст. группы ­­ГЭс-211

Соловьев А.Ю.

Проверила:

Шепелева Софья Алексеевна

г. Кемерово 2023 г.

Цель работы: 1. Исследование напряжения и тока диода при прямом и обратном смещении p-n перехода.

2. Построение и исследование вольтамперной характеристики (ВАХ) полупроводникового диода.

3. Исследование сопротивления диода при прямом и обратном смещении по вольтамперной характеристике.

Экспериментальная установка: Вольт-амперная характеристика (ВАХ) диода представляет собой зависимость силы тока I, протекающего через диод, от подаваемого на него напряжения U. Электрическая схема, позволяющая снять ВАХ полупроводникового диода, представлена на рис. 1. Напряжение на исследуемый диод Д подается от источника напряжения U через потенциометр П и измеряется с помощью вольтметра V. При измерении величины прямого тока Iпр в схему включают миллиамперметр mA (ключ К и переключатель ПР – 27 в положение 1), обратного Iобр – включают микроамперметр μА (ключ К и переключатель ПР – в положение 2).



Рисунок 1 – Принципиальная электрическая схема установки

Экспериментальные результаты.

Таблица 1

Данные измерения вольт-амперной характеристики полупроводникового диода

№ п/п	U, В	Прямая характеристика		Обратная характеристика		К
		Iпр, мА	Rs, Ом	Iоб, мкА	Rs, кОм
1	0,13	0,55	236,4	21	6,190	26,2
2	0,4	1,7	235,3	22	18,182	77,3
4	0,66	2,8	235,7	24	27,500	116,7
4	1,07	4,6	232,7	27	39,630	170,4
5	1,53	22,6	67,7	29	52,759	779,3
6	2,39	75	31,7	35	68,286	2142,9
7	2,84	102,4	27,7	37	76,765	2767,6
8	3,61	149,4	24,2	42	85,952	3557,1

---

В таблице 1 представлены данные измерения вольт-амперной характеристики полупроводникового диода.

1. Рассчитал коэффициенты выпрямления по формуле

при разных значениях приложенного напряжения полученные значения занес в таблицу 1 и построил график зависимости K=f(U), представлен на рисунке 2.



Рисунок 2 – График зависимости K=f(U)

2. Определил статическое сопротивление диода в прямом и обратном направлении из закона Ома: полученные данные занес в таблицу 1. Построил графики зависимости R_s=f(U). На рисунке 3 представлен график для прямого направления. А на рисунке 4 для обратного направления.





Рисунок 3 – График зависимости R_s=f(U) для прямого направления



Рисунок 4 – График зависимости R_s=f(U) для обратного направления

3. Построил вольт-амперную характеристику диода, используя данные моего эксперимента из таблицы 1, разные масштабы по оси тока (миллиамперы – для прямого тока, микроамперы – для обратного). График для прямого направления представлен на рисунке 5. Для обратного направления на рисунке 6.



Рисунок 5 - ВАХ для прямого направления

По данному графику построил касательную к растущей ветви прямого тока, как показано на рисунке 5. Точка пересечения данной прямой с осью напряжений покажет U₀ – напряжение открывания диода, а из наклона линии по формуле :



определил R_d – динамическое сопротивление диода.

U₀=1,16 В

R_d=



Рисунок 6 - ВАХ для обратного направления

ВЫВОД

В ходе выполнения данной работы проводилось изучение основных свойств и характеристик полупроводниковых диодов. Исследовались их вольтамперные характеристики (ВАХ) и возможности применения диодов в электронных схемах. Экспериментально были определены напряжения и силы токов при прямом и обратном смещении

---

, данные измерительных приборов были внесены в таблицы. Были построены графики ВАХ при прямом и обратном смещении.

Установлено, что с увеличением прямого напряжения через электронно-дырочный переход ток сначала возрастает медленно, а затем гораздо быстрее. Прямая ветвь ВАХ круто поднимается вверх и характеризует быстрый рост прямого тока с ростом значения прямого напряжения. Обратная ветвь характеризует медленный рост I_обр.

Полученные экспериментальные данные находятся в хорошем согласовании с теоретическими положениями по аналогичным вопросам.

---

Смотрите также файлы

• Журнал Регистрации результатов контроля воды очищенной.doc

• Формы организации производства и оценка их эффективности.rtf

• Задание к теме 13.doc

• Министерство образования и науки российской федерации Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова (Тульский филиал рэу им. Г. В. Плеханова).docx

• Исследование понятия, функций и полномочий нотариата. При исследовании темы данной курсовой работы передо мной были поставлены следующие задачи.rtf