A félvezető diódák áramfeszültségének vizsgálata - laboratóriumi munka
A munka célja. egy félvezető dióda áramfeszültségének vizsgálata, az egy- és a teljes hullámú egyenirányító működésének ismerete.
A feladat. 1. A germánium és a réz-oxid diódák áram-feszültségének megteremtése. Becsülje meg a diódák előremenő és hátramenő áramának helyesbítését és ellenállási együtthatóit.
2. Határozza meg a félhullámú és a teljes hullámú helyreigazítási sémák hatékonysági tényezőjét, vizsgálja meg a kapott görbéket az oszcilloszkóppal.
Eszközök és tartozékok. tápegység, elektronikus oszcilloszkóp, voltmérő, ampermérők, germánium és réz-oxid diódák, egyenirányító áramkörök.
Figyelem! Mivel a munka magas feszültséget igényel, szigorúan be kell tartania a biztonsági előírásokat.
A működés elve alapul félvezető diódák a PN átmenet tulajdonságait, melyek között belső félvezető bevezetésével egy részét elfogadó szennyező, a másik - a donor. Ezután egy régiónak lyuk van. a másik az elektronikus n-vezetőképesség.
Az n-régió túlzott koncentrációja és a p-régióban lévő lyukak miatt a fő hordozók diffundálnak a kontaktuson keresztül. Rekombinációja az elektronok és a lyukak keletkezéséhez vezet a kontakt régió a villamos kettős réteg: n írja régió határán történik kompenzálatlan tértöltés elektronok pozitív ion donor szennyező, és a p-régió határán kompenzálatlan töltés negatív ion akceptor szennyező. Ez a térköltség-régió egy (p-n) -transzion. Az ebben a rétegben lévő elektromos mező úgy van irányítva, hogy ellensúlyozza a további átmenetet a fő hordozók rétegén keresztül. Egyensúlyi érhető el, ha a magassága a potenciálgát, amelyben a Fermi szintek mindkét régióban találhatók ugyanabban a magasságban.
Az egyensúlyi állapotban a fő és a kisebbségi szereplők által a (p-n) -transzionon keresztül mozgó teljes áram nulla.
Csatlakozás (p -n) találkozásánál külső feszültség közvetlen polaritást (plusz oldalon a p típusú félvezető mínusz oldalon n típusú félvezető) csökkenti az elektromos mező a kettős réteg és az ellenállása. A száma többségi töltéshordozók, tudnak hatolni (p -n) találkozásánál, növeli az áramlás a kisebbségi töltéshordozók nem változik. Az érintkezőn keresztül egy áram folyik előrefelé. Ráadásul a külső feszültség megzavarja az egyensúlyt, így a két régió Fermi szintjei egymáshoz képest eltolódnak. Előremenő feszültséggel a P-régió Fermi-szintje alacsonyabb, mint az n-régió.
A kettős réteg belső villamos mezőjéhez egy inverz polaritás külső mezőt adnak, majd nagy ellenállás keletkezik a fő hordozók áramához. Fordított áram áramlik a kontaktuson keresztül. A fordított feszültség egy bizonyos értékénél a főáramú vivők átkapcsolása a kontaktuson keresztül megáll, majd a kisebb áramszedők létrehozzák a fordított áramot, és elérik telítettségét.
ellenállás változik előre és vissza irányban lehetővé teszi a használatát (p -n) az egyenirányító csomópontok AC, t. e. és az alkalmazott váltakozó feszültség hajtjuk egyoldalú vezetőképesség. A függőség a átfolyó áram (p -n) csomópontjától feszültség is, az úgynevezett a áram-feszültség karakterisztika ábrán látható. 1.
Ábra. 1. A dióda áramfeszültség-jellemzője
A TELEPÍTÉSI ÉS MÉRÉSI MÓDSZER LEÍRÁSA
A germánium és a réz-oxid diódák áram-feszültségének mérésére az áramerősség és a feszültség mérésére szolgáló eszközöket használják. A diódák bekapcsolására szolgáló elektromos áramkör a 3. ábrán látható. 2. A vizsgáló dióda egész S1 kapcsolóból és két pólusú kapcsoló S2 keresztül csatlakozik egy változó R ellenállás a hálózati feszültséget 5V S1 kapcsoló megváltoztatja polaritását kapcsoló dióda, a jelenlegi diódán keresztül van előrefelé vagy hátrafelé. A dióda feszültségcsökkenését voltmérővel mérik. Az egyenáramot milliaméterrel méri, a fordított áramot mikroaméterrel.
Ábra. 2. Dióda csatlakozási diagram
A dióda áramfeszültség-jellemzői alapján meghatározható: 1) a dióda helyesbítési koefficiense; 2) az előremenet és a fordított átmenet ellenállása. A kiigazítási együtthatónál az előremenő áram és az inverz értékek arányát tekintjük az előremenő és a fordított feszültség azonos értékeire. A dióda ellenállását előre és hátrafelé határozzák meg.
Az egy és két félhullámú helyesbítés vizsgálatához áram és feszültségmérő eszközöket, elektronikus oszcillográfot használnak. Az elektromos csatlakozás a 3. ábrán látható. 3. A megvizsgált korrigált feszültséget az R ellenállásból vettük fel a П1 - VS kapcsoló helyzetében. Az Ál - V 0 kapcsoló helyzetében a feszültségmérő a váltakozó áramú kimenet feszültségével van ellátva.
Ábra. 3. Egy- és teljes hullámú egyenirányító sémája
A P2 kapcsoló segítségével egy vagy két félhullámú helyesbítés bekapcsol. Annak megfigyeléséhez, hogy a korrigált áram függősége milyen típusú az áramkörben, az elektronikus oszcillográf csatlakoztatásához szükséges aljzatokat biztosítani kell.
az egyenirányító hatékonysága az arányszámmal fejeződik ki
ahol V 0, I 0 - tényleges változók feszültség és áram; Vc. Ic - javított feszültség és áram.
TELJESÍTMÉNYI RENDELÉS
1. feladat: Az áramfeszültség jellemzőinek vizsgálata
germánium és réz-oxid diódák
Engedélyezze a telepítést a hálózaton (lásd 2. ábra). Kapcsolja a P2 kapcsolót a Ge pozícióba.
Az előremenő áram Ipr méréséhez a P1 kapcsolót az 1 - 2 sorkapcsokhoz kell zárni, a mérőkörben pedig egy milliamétert kell bekapcsolni.
Állítsa a változó ellenállást a minimális feszültségértékre.
Jegyezze fel a voltmérőt és a milliamétert.
Egyenesen növelve a feszültséget, távolítsa el az Ipr függését a Vpr (5 - 10 értékekből).
A fordított áram méréséhez zárja a P1-et a 3-4. Kapcsokhoz, és egy mikroamétert bekapcsol a mérési áramkörben.
Állítsa a változó ellenállást a minimális feszültségértékre.
Jegyezze fel a voltmérő és mikroaméterek leolvasását.
Egyenesen növelve a feszültséget, távolítsa el a Vob függését.
P2 kapcsoló a Cu2O pozícióba, végezzük el a réz-oxid dióda mérést. 1 - 8.
Ismertesse a diódák áramfeszültség jellemzőit.
A diódák helyesbítési tényezőjének becslése.
A diódák elülső és hátsó csomópontja ellenállásának becslése.
2. feladat: Egy- és teljes hullámú egyenirányítók működésének vizsgálata
A P2 kapcsolóval kapcsolja be a félhullámú egyenirányító áramkört.
A P1 kapcsoló az R ellenállást a V 0 transzformátor kimenetéhez tartozó feszültségre használja.
Jegyezze fel az ampermérő és a voltmérő leolvasását.
A P1 kapcsolóval a korrigált Vc feszültséget R ellenállásra kell alkalmazni.
Jegyezze fel az ampermérő és a voltmérő leolvasását.
Határozza meg a félhullámú helyreigazítási séma hatékonyságát.
A P2 kapcsoló segítségével kapcsolja be a teljes hullámú egyenirányító áramkörét.
Ismételje meg a lépéseket. 3 - 7.
Vizsgálja meg a bemeneti és a korrigált feszültségek oszcilloszkóp görbéit, és rajzolja le alakját.
Mutassa be a (p-n) -transzioncia energiamodelljén, hogy a barrier (p -n) -transzfer magassága megváltozik, ha külső feszültséget (előre és hátra) alkalmaznak rá.
Ismertesse a dióda áram-feszültség jellemzőinek jellemzőit.
Mik a félvezető diódák előnyei és hátrányai a vákuumokkal szemben?
Miért oszlanak el az izolált atomok energiaszintjei egy kristályban?
Mi nevezik a vezetősávnak, a valence sávnak?
Savelyev IV Általános fizika tanfolyam. 3 tonna / IV Saveliev. - M. Nauka, 1979. - T. 3. 221 - 226 p.
Hasonló grafikák:
Egy félvezető dióda működésének vizsgálata
Laboratóriumi munka >> Fizika
amely átáramlik a diódán. az alkalmazott feszültség. A félvezető dióda volt-amper jellegzetességének eltávolítása két részre oszlik.
NEMZETKÖZÖLVEZETŐ STABILIZÁTOROK
Laboratóriumi munka >> Kommunikáció és kommunikáció
munka - egy félvezető zener dióda áramfeszültségének munkadarabjának tanulmányozása, paraméteres és kompenzáló feszültségszabályozók fő jellemzőinek vizsgálata.
Gunn dióda kiszámítása és tervezése
Tanfolyammunkák >> Kommunikáció és kommunikáció
diódák. tirisztorok, alagútdiódák és más félvezető eszközök. [1] Nagyszerű munka a tanulmányban. félvezető dióda, amely egy degenerált félvezetőn alapul, amelyben az alagút hatása egy volt-amper jellegzetesség megjelenéséhez vezet.
Félvezető nanostruktúrák
Tanfolyammunka >> Fizika
Az áram-feszültség jellemzõje a negatív differenciaellenállás tartománya. Emiatt az elektronikus áramkörökben rezonáns dióda van. mivel a félvezető szerkezetek kvantumhatásainak vizsgálata megkezdődött. Figyelemre méltó volt.
JOB # 7 A THERMOELEKTRONIKUS KIBOCSÁTÁS TANÚSÍTÁSA Célkitűzés: A dióda áramfeszültségének megszerzéséhez és a thermionic törvények ellenőrzéséhez. egy félvezető lézerből és egy speciális mérőeszközből álló eszköz segítségével.