Принцип. Оборудование. Установка и ход работы

Темы для изучения

Полупроводник, -переход, диаграмма энергетических уровней, акцепторы, доноры, валентная зона, зона проводимости, транзистор, рабочая точка.

Принцип

Измеряются вольт-амперные характеристики полупроводникового диода.

При помощи - транзистора при различных значениях силы тока базы измеряется сила тока коллектора в зависимости от напряжения на коллекторе.

Оборудование

Универсальная установка Кобра 3 12150.00 1

Источник питания, 12 В 12151.99 2

Информационный стандартный кабель RS 232 14602.00 1

Самописец 14525.61 1

Модуль генератора функций

системы Кобра 3 12111.00 1

Цифровой мультиметр 07122.00 1

Потенциометр, 1 кОм 39103.04 1

Коммутационная панель, 4 мм гнезда 06033.00 1

Транзистор, кремниевый, ВС 337, в корпусе 39127.20 1

Угольный резистор, 47 кОм, в корпусе 39104.38 1

Кремниевый диод/ Si/ N4007 39106.02 1

Кремниевый диод/ Si/ N4148 39106.03 1

Соединительный шнур, l = 250 мм, красный 07360.01 2

Соединительный шнур, l = 250 мм, синий 07360.04 2

Соединительный шнур, l = 500 мм, красный 07361.01 2

Соединительный шнур, l = 500 мм, синий 07361.04 3

ПК с системой Windows 95^® или выше

Цель

1. Построить вольт-амперную кривую для кремниевых диодов 1N4007 и 1 N4148.

2. Измерить силу тока коллектора и построить кривую для напряжений на коллекторе при различных значениях силы тока базы.

Установка и ход работы

1. Характеристические кривые диодов

Подключите модуль генератора к установке Кобра 3. Подсоедините экспериментальную установку Кобра 3 к порту компьютера COM 1, COM 2 или USB (для подсоединения к порту USB используйте преобразователь USB - RS232 14602.10). Соедините установку Кобра 3 и модуль генератора с источником питания. Подсоедините приборы, как показано на Рис. 1.

Запустите программу для проведения измерений и выберите Универсальный самописец системы Кобра 3.

В таблице «Setup» («Установка») щелкните на значке «Analog In 2/S2» («Аналоговый вход 2/ S2») и настройте датчик, выбрав следующие установки:

Рис. 2

Затем щелкните на значке «Function Generator» («Генератор функций») и установите следующие параметры:

Рис. 3: Установки для генератора функций

Рис. 1

В таблице «Settings» («Установки») Универсального Самописца установите следующие параметры:

Рис. 4: Установки Универсального Самописца.

После выбора опций меню «Displays» («Дисплеи») может выглядеть так:

Рис. 5: Установки дисплея Универсального Самописца.

Начните измерения, нажав «Continue» («Далее»). После соединения кривых кремниевых диодов 1N4007 и 1N4148 при помощи «Measurement»>«Assume channel…» («Моделировать канал») результаты могут выглядеть следующим образом – см. Рис.6. На полученных графиках видно, что оба диода проводят ток при одинаковых напряжениях, но имеют различные сопротивления. При более высоких (прямых) напряжениях ток генератора достигает насыщения – напряжение не увеличивается. Сила тока в генераторе достигает 230 мА. Измерьте более высокие обратные напряжения, например, от -10000 мВ до + 10000 мВ, с большим шагом при кратковременных измерениях.

Рис. 6: Характеристические кривые кремниевых диодов.

Рис. 7

2. Характеристики тока коллектора при различных токах базы.

Подключите приборы как показано на Рис. 7 и 8.

Рис. 8: Установка для определения характеристик транзистора

Откройте меню «PowerGraph» («Универсальный Самописец») и установите следующие значения в таблице «Setup», щелкнув на значке генератора функций:

Рис. 9

В меню «Analog In 2/S2» выставьте в окне «Range» («Диапазон») 10 В. Аккуратно вставьте резистор на 47 кОм в панель, чтобы значение базового тока не было слишком велико. Выставьте потенциометр таким способом, чтобы мультиметр показывал значение между 0 А и 60 мкА. Начните измерения, нажав «Continue» и запишите показания мультиметра. Полученная кривая может иметь вид:

Рис. 10

12 Следующая ⇒