Вивчення електричних властивостей напівпровідників

Мета: Експериментально вивчити властивості напівпровідникового діода та тріода.

Обладнання: 1. Джерело електричної енергії. 2. Міліамперметр. З. Мікроамперметр на 100-200 мА. 4. Діод Д7Ж або Д2. 5.Транзистор МП 41. 6. Резистори 1 і 5 кОм. 7. Потенціометр 1,2 МОм. 8. З'єднувальні провідники. 9. Ключ. 10. Вольтметр.

В результаті виконання лабораторної роботи студент повинен

знати: позначення напівпровідникових елементів на схемах, принцип роботи, переваги і недоліки напівпровідникових діода та тріода;

вміти: вмикати в електричне коло діод та тріод, знімати та пояснювати вольтамперну характеристику діода.

Рекомендації. 1. Звернути увагу на полярність напівпровідникових приладів при їх підключенні в електричне коло.

2. Вихід бази приєднуйте завжди першим.

3. На транзистор не подавайте напругу, що перевищує номінальну.

Теорія. Напівпровідники характеризуються іншою ніж провідники провідністю: власною, дірковою (р-типу) і електронною (n-типу).

Якщо в монокристал напівпровідника (наприклад германію), що має провідність n-типу, впаяти краплю напівпровідника (наприклад індію) з провідністю р- типу, то в області, що прилягає до місця контакту напівпровідників, утворюється запірний шар (р-n- перехід), який добре проводить струм в одному напрямку і практично не пропускає струм в іншому напрямку. Ця властивість використовується в напівпровідниковій техніці.

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

І.Перевірка односторонньої провідності діода.

1. Прочитати опис роботи до кінця.

2. Скласти коло за схемою.

З. Діод Д2 ввімкнути в прямому напрямку: позначка "+" повинна бути повернута до плюса джерела струму. Замкнути коло і зняти покази міліамперметра. Коло розімкнути.

4. Діод Д2 ввімкнути в зворотному (запірному) напрямку. Коло замкнути і переконатись у відсутності струму в колі. Коло розімкнути.

5. 3а результатами спостережень зробити висновок.

ІІ. Зняття вольт-амперної характеристики діода.

1. Скласти електричне коло за схемою, зображеною на малюнку. Діод ввімкнути в пропускному напрямку.

2. 3амкнути коло. Підібрати положення повзунка потенціометра так, щоб вольтметр показав найменше значення напруги. Зняти покази вимірювальних приладів.

3. Переміщувати поступово повзунок потенціометра і зняти не менше 7 значень напруги і сили струму. Коло розімкнути.

4. Результати вимірювань записати в таблицю.

Номер досліду	Струм, що проходить через діод, І, мА	Напруга, подана на діод, U, В
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

5.3а результатами вимірювань побудувати графік залежності сили струму від напруги, відкладаючи по вертикальній осі силу струму в, міліамперах, а по горизонтальній - напругу у вольтах.

ІІІ. Перевірка односторонньої провідності тріода.

1. Зібрати електричне коло за схемою рис.1. Вихід від бази повинен бути приєднаний до " - " джерела струму.

рис. 1 рис.2

2. Клему В ключа з'єднати з емітером Е тріода і на короткий час замкнути коло, зняти покази міліамперметра.

3. Клему В ключа з'єднати з колектором К тріода і на короткий час замкнути коло, зняти покази міліамперметра.

4. Перевірити роботу тріода в зворотному напрямку. Для цього провідник від бази з'єднати з клемою "+" джерела електричної енергії, а клему А ключа - із затискачем " рис.2.

5. Повторити п.2 і п.З.

6.3а результатами спостережень зробити висновок.

Контрольні запитання.

1. В чому відмінність провідності провідників і напівпровідників?

2. Як пояснити збільшення питомого опору напівпровідника при зменшенні температури?

3. Що є в схемі тріода вхідним колом і що вихідним?

4. Як потрібно ввімкнути в коло транзистор, щоб він діяв і як діод в прямому напрямку?

5. Що показує вольт- амперна характеристика діода?

6. На графіку зображена вольт- амперна характеристика діода. Визначте, чому дорівнює внутрішній опір діода в пропускному напрямку при U=0,3 В, при I=20 мА, в запірному при U=400 В.

Домашнє завдання. Повторити [1]. §21 Л-§21.6

Лабораторна робота № 9

Дата добавления: 2015-05-24