Дослідження тунельного та оберненого діодів

МЕТА РОБОТИ: засвоїти теоретичні знання по даному розділу курсу; навчитися знімати вольт-амперні характеристики (ВАХ) тунельного та оберненого діодів і визначати їх параметри.

ОБЛАДНАННЯ: ГС, ГН2 - генератори струму та напруги; АВМ1, АВМ2 - ампервольтметри; АВО - ампервольтомметр; змінні елементи – тунельний діод АИ301, обернений діод АИ402; монтажний модуль і набір провідників.

ОПИС ДОСЛІДЖУВАНОЇ СХЕМИ

Схема електрична принципова наведена на рис.1 даної роботи та приведена на трафареті монтажного модуля. Схема складається з двох частин, які призначені для зняття прямої (ліва частина схеми) та зворотної (права частина схеми) віток ВАХ. Монтаж схеми здійснюється шляхом її набору згідно з програмою роботи.

(а ) (б)

Рис.1. Схема для зняття характеристик тунельного та оберненого діодів. (а) – пряма вітка ВАХ; (б) – зворотна вітка ВАХ.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1. Провести аналітичний огляд питань по темі лабораторної роботи:

• Основні фізичні процеси при формуванні ЕДП

• Протікання струму через ЕДП та його ВАХ

• Особливості ВАХ н/п діода при наявності тунельного ефекту

2. Розробити програми і схеми експериментального дослідження ВАХ тунельного та оберненого діодів

3. Привести довідникові ВАХ і параметри досліджуваних діодів

4. Побудувати залежності статичного і динамічного опорів даних діодів у залежності від напруги.

ЗАВДАННЯ ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

1. Зняти пряму і обернену вітки ВАХ тунельного діода АИ301

2. Зняти пряму і обернену вітки ВАХ оберненого діода АИ402

3. Побудувати статичний та динамічний опори тунельного та оберненого діодів у залежності від напруги. Визначити основні показники ВАХ цих діодів.

ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ: Звіт оформити згідно з вимогами до попередньої роботи.

Лабораторна робота №4

Статичні характеристики біполярних транзисторів, увімкнених за схемою зі спільною базою

МЕТА РОБОТИ: навчитися вимірювати вхідні і вихідні ВАХ біполярних транзисторів, ввімкнених за схемою зі спільною базою (СБ), які працюють у нормальному та інверсному режимах; освоїти методику визначення основних статичних параметрів; набути навички побудови статичних моделей транзистора.

ОБЛАДНАННЯ: ГС, ГН1, ГН2 - генератори струму та напруги; АВМ1, АВМ2 - ампервольтметри; АВО - ампервольтомметр; ИВ - індикатор виходу; змінні елементи: транзистор МП-40; монтажний модуль і набір провідників.

ОПИС ДОСЛІДЖУВАНОЇ СХЕМИ

Схема електрична принципова для нормально ввімкненого транзистора наведена на рис.1, та на трафареті монтажного модуля. Монтаж схеми здійснюється шляхом її набору згідно з програмою роботи.

Рис.1. Схема електрична принципова для нормально ввімкненого транзистора за схемою зі спільною базою (СБ).

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

2. Виписати із довідника паспортні дані транзистор МП-40, а також навести його ВАХ.

3. Побудувати ВАХ транзистора для схеми зі СБ у суміщених координатах.

ПРОГРАМА РОБОТИ

І. Дослідження вхідних ВАХ

1.1. Нормальний режим

1. Монтаж схеми: гнізда Х1, Х2 з’єднати з входом АВМ1, що працює в режимі амперметра зі шкалою 5 мА; гнізда Х5, Х6 з’єднати з входом АВМ2, що працює в режимі вольтметра зі шкалою 0.5 В; гнізда Х7, Х8 закоротити провідником; в гнізда V1 вставити транзистор в нормальному ввімкненні; гнізда Х3, Х4 з’єднати з виходом ГС.

2. Гнізда Х11, Х12 закоротити провідником, тобто U_кб=0. Зняти покази АВМ2 (U_еб) і АВМ1 (I_е), які занести в таблицю 1.

3. Змінюючи вихідний струм ГС від 0 до 5 мА з кроком 1 мА, зняти покази АВМ2 та АВМ1, які також занести в таблицю 1.

4. Гнізда Х11, Х12 з’єднати з виходом ГН2, на вході якого встановити напругу 1В (U_кб), контроль вести по ИВ.

5. Повторити п.1.1.3.

1.2. Інверсний режим

1. В попередній схемі в гнізда V1 вставити транзистор в інверсному ввімкненні.

2. Повторити пп.1.1.2.-1.1.5. Одержані дані занести в таблицю 2, враховуючи, що покази АВМ1 є I_к, АВМ2 - U_кб, ИВ - U_еб.

ІІ. Дослідження вихідної ВАХ

2.1. Нормальний режим

1. Монтаж схеми: гнізда Х9, Х10 з’єднати з входом АВМ2, що працює в режимі вольтметра зі шкалою 5 В; в гнізда V1 вставити транзистор в нормальному ввімкненні; гнізда Х3, Х4 з’єднати з виходом ГС.

2. Гнізда Х11, Х12 закоротити провідником (U_кб=0).

3. Гнізда Х7, Х8 закоротити провідником, гнізда Х1, Х2 з’єднати з входом АВМ1, що працює в режимі амперметра зі шкалою 5 мА, і встановити на виході ГС (по шкалі АВМ1) струм I_е=1мА .

4. Закоротити гнізда Х1, Х2, а гнізда Х7, Х8 з’єднати з входом АВМ1.

5. Зняти показ АВМ1 (І_к) і занести його в таблицю 3.

6. З гнізд Х11, Х12 зняти короткозамикаючий провідник і з’єднати їх з виходом ГН2.

7. На виході ГН2 по АВМ2 (U_кб^) встановлювати напругу від 1В до 5В з кроком 1В. Зняти покази АВМ1 (I_к) і дані занести в таблицю 3.

8. Повторити пп. 2.1.2.-2.1.7, змінюючи кожен раз струм I_е до 5мА з кроком 1мА. Дані занести в таблицю 3.

9. Для дослідження початкової вітки вихідної ВАХ в попередню схему внести зміни: Х11 з’єднати з “+”, а Х12 - з “-” джерела ГН1; Х9 з’єднати з “+”, а Х10 - з “-” АВМ2, що працює в режимі вольтметра зі шкалою 0.5В; Х7 з’єднати з “+”, а Х8 - з “-” АВМ1.

10. Змінюючи вихідну напругу ГН1, контроль якої ведеться по АВМ2 (U_кб), фіксуємо ті її значення, що відповідають значенням струму І_к в межах 05 мА (див. таблицю 4).

11. Струм І_е змінювати від 1мА до 5мА з кроком 1мА, повторюючи на кожному кроці операцію пп.2.1.3, 2.1.4. Проробити п. 2.1.10. для І_е=15 мА і дані занести в таблицю 4.

2.2. Інверсний режим

1. У схемі п.2.1.1. в гнізда V1 вставити транзистор в інверсному ввімкненні.

2. Повторити пп.2.1.2-2.1.8., одержані дані занести в таблицю 5.

3. Повторити пп.2.1.9-2.1.11, одержані дані занести в таблицю 6.

ІІІ. Вимірювання І_к0, І_к0*

3.1. Монтаж схеми: гнізда Х7, Х8 з’єднати з входом АВО, що працює в режимі амперметра зі шкалою 1 мА; гнізда Х9, Х10 з’єднати з входом АВМ2, що працює в режимі вольтметра зі шкалою 5 В; в гнізда V1 вставити транзистор в нормальному ввімкненні; гнізда Х11, Х12 з’єднати з виходом ГН2.

3.2. Змінюючи вихідну напругу ГН2 через 1В, зняти покази АВМ2 (U_кб) та АВО (І_к0). Дані занести в таблицю 7. При необхідності чутливість АВО може бути підвищена до 10 мкА.

3.3. Закоротити гнізда Х5, Х6 і повторити п.3.2. Покази АВМ2 (U_кб) та АВО (І_к0*) занести в таблицю 7.