Лабораторное занятие №7

Тема: Снятие вольтамперных характеристик полупроводникового диода в прямом и обратном направлении

Цель работы: Исследование вольтамерных характеристик полупроводникового диода в прямом и обратном направлениях.

Оборудование, средства измерения:

1) комплект типового лабораторного оборудования «ТЭЦОЭ»,

2) миниблоки

Вид работы: Групповой

Время выполнения:2 часа

Теоретический материал

Двухэлектродный полупроводниковый элемент - диод содержит п - и р -проводящий слои (рис. 7.1). В п-проводящем слое в качестве свободных носителей заряда преобладают электроны, а в р-проводящем слое - дырки. Существующий между этими слоями р-п переход имеет внутренний потенциальный барьер, препятствующий соединению свободных носителей заряда. Таким образом, диод блокирован.

При прямом приложении напряжений («+» к слою р, «—» к слою п) потенциальный барьер уменьшается, и диод начинает проводить ток (диод открыт). При обратном напряжении потенциальный барьер увеличивается (диод заперт). В обратном направлении протекает только небольшой ток. В цепи с полупроводниковым диодом (рис. 6.2.) установившийся ток может проте­кать только при определенной полярности приложенного к диоду напряжения. При изменении полярности напряжения диод запирается и ток прекращается. В цепи переменного (синусоидального) напряжения ток протекает только в течение той полуволны, когда диод открыт. Полуволна другой полярности подавляется. В результате в цепи имеет место ток одного направления.

Для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения применяются сглаживающие фильтры. Простейшим фильтром является конденсатор, подключенный параллельно нагрузке.

Рисунок 7.2 Выпрямительный диод

Порядок выполнения эксперимента

1.К диоду (рис.7.3.а) при прямой полярности приложите напряжение постоянного тока U_пр, величины которого указаны в табл. 7.1, измерьте с помощью мультиметра соответствующие токи I_пр и их значения занесите в таблицу. Используйте при этом схему измерения с погрешностью по току.

Рисунок 7.3 Электрическая схема подключения диода

Рррр

Таблица 7.1

Результаты вычислений и измерений

U, В	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,65	0,7	0,75
Iпр>, мА

2. Замените полярность диода, переключите вольтметр для измерений с погрешностью по напряжению как показано на рис. 7.3 и повторите эксперимент при величинах обратных напряжений, указанных в табл. 7.2. Для получения напряжений больше 15 В соедините два источника последовательно.

Таблица 7.2

Результаты вычислений и измерений

U обр, В	2	2,5	5	10	15	20	25	30
I обр> мкА мкА

Контрольные вопросы:

1.Какие основные носители зарядов в п-проводящем слое?

2.При каком приложении напряжений диод проводит ток?