Материал: Лаб работы (методичка)

Установите R =∞ (уберите резистор из схемы) и определите макси-

мальное значение напряжения источника питания Uмакс.

Повторите измерение максимальных тока и напряжения для источника питания E2.

1.3. Исследование делителя напряжения

Соберите схему, приведенную на рис 1.2, установив R2 = 1 кОм.

Рис. 1.2

С помощью источника питания E1 установите входное напряжение Uвх = 1 В и определите выходное напряжение Uвых.

Определите коэффициент деления делителя напряженияК = Uвх / Uвых. Повторите измерение и расчет для R2 = 100 Ом.

Запишите выражение для расчета коэффициента деления и убедитесь в том, что оно дает результаты, совпадающие с результатами измерений.

1.4. Исследование генератора стабильного тока

Соберите схему, приведенную на рис. 1.3, установив R2 = 0 (закоротите резистор).

Рис. 1.3

С помощью источника питания E1 установите ток в цепи I = 100 мкА. Устанавливая поочередно различные резисторы R2, зафиксируйте ве-

личины тока.

Убедитесь в том, что при R1 >> R2 ток в цепи слабо зависит от величины R2.

Запишите выражение для расчета тока в цепи и убедитесь в том, что оно дает результаты, совпадающие с результатами измерений.

6

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТЕЙШИХ СХЕМ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ

Соберите схему, приведенную на рис. 1.4. Используя указания преподавателя, проведите настройку измерительных приборов на переменном токе, установив в режиме синусоидальных колебаний частоту генератора

fг = 1 кГц и действующее значение напряжения на его выходе Uг = 1 В.

Рис. 1.4

2.1.Измерение основных параметров синусоидального напряжения

Спомощью осциллографа определите амплитуду переменного синусоидального напряжения Uгм и убедитесь в том, что она соответствует

установленному действующему значению Uг.

С помощью осциллографа определите период синусоидального напряжения Т и убедитесь в том, что он соответствует установленной ча-

стоте генерируемого напряжения fг.

2.2. Исследование фильтра верхних частот

Соберите схему, приведенную на рис. 1.5.

Рис.1.5

Изменяя частоту синусоидального напряжения fг, измеряйте величи-

ну напряжения на выходе фильтра Uвых. Результаты измерений записывайте в табл. 1.1.

7

Таблица 1.1

fг Гц

Uвых В

К-

По результатам измерений на графике 1.1 в логарифмическом масштабе постройте зависимость модуля коэффициента передачи фильтра

К = Uвых / Uг от частоты входного сигнала fг (амплитудно-частотную характеристику фильтра).

По графику определите граничную частоту фильтра fгр, соответствующую уменьшению модуля коэффициента передачи по сравнению с мак-

симальным значением в 2 раз.

Изменяя частоту синусоидального напряжения fг, проследите за изменением фазового сдвига φ между входным и выходным напряжениями.

Определите величину фазового сдвига на граничной частоте φгр. Оцените, как изменяется фазовый сдвиг при fг >> fгр и fг << fгр.

2.3. Исследование фильтра нижних частот

Соберите схему, приведенную на рис. 1.6.

Рис. 1.6

Повторите для этой схемы все действия, указанные в п. 2.2. Значения измеряемых величин записывайте в табл. 1.2, амплитудно-

частотную характеристику (АЧХ) фильтра постройте на графике 1.2. Таблица 1.2

fг Гц

Uвых В

К-

8

Лабораторная работа 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ

Цель работы

1.Освоить методику экспериментального исследования статических характеристик полупроводниковых приборов.

2.Исследовать вольт-амперные характеристики германиевого и кремниевого диодов.

3.Рассчитать значения основных параметров диодов.

4.Рассчитать теоретически вольт-амперные характеристики диодов

исопоставить их с экспериментальными.

Подготовка к выполнению работы

1.Изучите разделы курса, посвященные p-n-переходу, его вольтамперной характеристике и основным параметрам [1, п. 2.3, 2.4].

2.Изучите порядок выполнения работы и подготовьте протокол для

еевыполнения.

Порядок выполнения работы

1. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛЬТ-АМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ

1.1. Исследование прямой ветви характеристики

Соберите схему, приведенную на рис. 2.1, установив кремниевый диод.

Рис. 2.1

Увеличивая напряжение источника питания E1, проследите за изменением тока I, протекающего через диод, и напряжения U, падающего на нем.

Зафиксируйте значение прямого тока, близкое к максимально допу-

стимому значению Iпр макс = 20 мА, и соответствующее ему значение напряжения.

Уменьшая напряжение источника питания до нуля, снимите вольтамперную характеристику (ВАХ) кремниевого диода; значения измеряе-

9

мых величин записывайте в табл. 2.1 и одновременно (!) наносите точки на график 2.1.

I = 500 мкА и запишите соответствующее ему значение напряжения U. Повторите вышеуказанные действия, установив в схему германиевый

диод. Значения измеряемых величин записывайте в табл. 2.2 и одновременно наносите точки на график 2.1.

Таблица 2.2

1.2. Исследование обратной ветви характеристики

Соберите схему, приведенную на рис. 2.2, установив германиевый диод.

Рис. 2.2

Увеличивая напряжение источника питания E2, проследите за изменением обратного тока, протекающего через диод.

Зафиксируйте максимально допустимое значение напряжения Uобр макс= 20 В и соответствующее ему значение тока.

Уменьшая напряжение источника питания до нуля, снимите вольтамперную характеристику германиевого диода; значения измеряемых величин записывайте в табл. 2.3 и одновременно отмечайте на графике 2.1.

Таблица 2.3

Установите в схему кремниевый диод и убедитесь в том, что у него обратный ток настолько мал, что он не может быть измерен используемым в лабораторной установке миллиамперметром.

10