Подготовка к работе

Краткая теория.

Компьютерное исследование характеристик полупроводниковых приборов

Цель работы: ознакомиться с методами автоматизированных измерений характеристик полупроводниковых приборов, снять характеристики и параметры полупроводниковых приборов.

Автоматизированная установка состоит из измерительного блока, подключенного к IBM-совместимому компьютеру и платы сбора информации L-154, для ввода данных в компьютер, которая содержит аналогово-цифровые (АЦП) и цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). Для функционирования установки написана программа. Конфигурация ПО практически определяет возможности измерительной установки.

Блок-схема установки сопряжена на рисунке 8.1. измерение аналоговых сигналов (токов и напряжений) производит 12-ти разрядный АЦП, установленный на плате L-154. АЦП преобразует входные напряжения в пропорциональный двоичный код. Измерение токов осуществляется путем измерения падения напряжения на эталонном резисторе. Плата L-154 имеет 16-ти канальный дифференциальный коммутатор (мультиплексор), который установлен перед АЦП. В данной установке используется только 6 аналоговых входов коммутатора. Управление напряжением, прикладываемым к измеряемому прибору, производится с помощью ЦАП-1 и ЦАП-2.

При измерении характеристик диодов и стабилитронов исследуемый элемент подключается к гнездам А (анод) и К (катод). Ключ «ОБ/ОЭ» должен находиться в положении «ОЭ». В процессе измерения происходит изменение напряжения на входе ЦАП-2 от –10 В до + 10 В, при этом ЦАП измеряет через равные интервалы напряжения в 255 точках падение напряжения на элементе и падение напряжения на образцовом резисторе (измерение силы тока). Таким образом, получается 255 точек вольтамперной характеристики (ВАХ) исследуемого полупроводникового прибора.

Измерение характеристик биполярных транзисторов происходит аналогично, но измеряется несколько ВАХ (семейство характеристик), при этом участвует ЦАП-1, который задает ток базы (для схемы с ОЭ) и ток эмиттера (для схемы с ОБ). Коллекторное напряжение задается только одной полярности в зависимости от типа транзистора p-n-p или n-p-n. Для p-n-p напряжение изменяется от 0 до –10 В, для n-p-n от 0 до +10 В. Ключ «ОБ/ОЭ» служит для переключения транзистора по схеме с ОБ или ОЭ.

Ознакомиться с описанием лабораторной работы. Включить компьютер, войти в главное меню с помощью клавиши F2 и запустить программу “USTANOVKA”.

Задание к лабораторной работе.

1. Измерить вольтамперные характеристики диодов, для этого:

Войти в меню «диоды и стабилитроны», нажатием клавиши «1».

Подключить диод к разъему согласно схеме, изображенной на экране монитора и нажать “ENTER”. ВНИМАНИЕ! Ключ «ОБ/ОЭ» должен находиться в положении «ОЭ».

При необходимости вывести массив данных на экран, для этого нажать “Y”, если нет, то “N”.

На экран выводится график общей ВАХ диода, после нажатия “ENTER”, выводится положительная ветвь ВАХ, последующее нажатие “ENTER” выводит отрицательную ветвь ВАХ и выходов в главное меню.

Изучить полученные ВАХ диодов, сравнить с результатами, полученными другими методами измерения.

Занести в отчет числовой массив данных полученных в результате измерения, для этого при выполнении пункта 1.3 нажать “Y”.

Построить в отчете вольтамперные характеристики диодов по массиву данных.

Рассчитать по графику прямое дифференциальное сопротивление диодов в заданных рабочих точках.

2. Измерить вольтамперные характеристики стабилитронов, для этого:

Выполнить пункты 1.-7. задания 1.

Определить участок стабилизации напряжения и рассчитать коэффициент стабилизации.

Рассчитать по графику прямое и обратное дифференциальное сопротивление стабилитронов в заданных рабочих точках.

3. Измерить выходные характеристики биполярного транзистора в схеме с ОБ, для этого:

Войти в меню «транзисторы (биполярные)», нажатием клавиши «2».

Ключ «ОБ/ОЭ» перевести в положение «ОЭ».

Установить транзисторы в разъем согласно схеме, изображенной на экране монитора и нажать “ENTER”.

Выбрать измерение в схеме с ОБ, для этого нажать «1», ключ «ОБ/ОЭ», перевести в положение «ОБ».

Выбрать измерение выходных характеристик клавишей «2».

Вывести количество одновременно измеряемых характеристик от 1 до 7.

На экране появится предыдущее значение токов эмиттера, если они не устраивают, то необходимо нажать букву “N” и ввести свое значение (не превышать 20 мА).

Изучить полученные характеристики.

Построить в отчете полученные характеристики, для этого можно воспользоваться числовым массивом данных, который выводится на экран при нажатии “Y”.

4. Измерить входные характеристики биполярного транзистора в схеме с ОЭ, для этого:

Войти в меню «транзисторы (биполярные)», нажатием клавиши «2».

Ключ «ОБ/ОЭ» перевести в положение «ОЭ».

Установить транзисторы в разъем согласно схеме, изображенной на экране монитора и нажать “ENTER”.

Выбрать измерение в схеме с ОЭ, для этого нажать «2».

Выбрать измерение выходных характеристик клавишей «1».

Вывести количество одновременно измеряемых характеристик от 1 до 7.

На экране появится предыдущее значение Uкэ, если они не устраивают, то необходимо нажать букву “N” и ввести свое значение (не превышать +- 6 В). В данном случае необходимо учитывать полярность.

Изучить полученные характеристики.

Построить в отчете полученные характеристики, для этого можно воспользоваться числовым массивом данных, который выводится на экран при нажатии “Y”.

5. Измерить выходные характеристики биполярного транзистора в схеме с ОЭ, для этого:

Войти в меню «транзисторы (биполярные)», нажатием клавиши «2».

Ключ «ОБ/ОЭ» перевести в положение «ОЭ».

Установить транзисторы в разъем согласно схеме, изображенной на экране монитора и нажать “ENTER”.

Выбрать измерение в схеме с ОЭ, для этого нажать «2».

Выбрать измерение выходных характеристик клавишей «2».

Вывести количество одновременно измеряемых характеристик от 1 до 7.

На экране появится предыдущее значение Iб, если они не устраивают, то необходимо нажать букву “N” и ввести свое значение (не более 5 мА). Не следует сразу вводить большое значение Iб, это может привести к зацикливанию измерений.

Изучить полученные характеристики.

Построить в отчете полученные характеристики, для этого можно воспользоваться числовым массивом данных, который выводится на экран при нажатии “Y”.

Дата добавления: 2015-05-06