Задание к лабораторной работе

1. Подготовка измерительного стенда к измерению вольтамперных характеристик диодов и стабилитронов.

   0. Установите плату с исследуемыми диодами в разъемы на верхней поверхности измерительного стенда.

   1. В правые гнезда стенда включите тестер, установленный в режим измерения постоянных напряжений на пределе 20 В. Включите тестер.

   2. Движок потенциометра R1 установите в крайнее левое положение, что соответствует отсутствию напряжения на диоде.

   3. Включите измерительный стенд в сеть. При этом загорится светодиод.

2. Исследование германиевого микросплавного импульсного диода типа ГД503А.

   0. Для снятия вольтамперной характеристики этого диода установите перемычку J1 в положение 1.

   1. . Снимите прямую ветвь вольтамперной характеристики.

      0. Для этого установите тумблер К4 в положение «+», тумблер К3 в положение «мА».

      1. Установите тумблер K2 в положение «U_R». Потенциометром R1 установите напряжение 10 В, что соответствует току, протекающему через диод 10 мА. Значение напряжения в [В] будет полностью соответствовать значению тока в [мА] (сопротивление измерительного резистора R2 равно 1 кОм). Переключите тумблер K2 в положение «U». При этом тестер покажет прямое падение напряжения на диоде. Полученные результаты занесите в табл. 4.1.

      2. Повторите п.2.2.2 для значений напряжений U_R, указанных в табл. 4.1.

   2. . Снимите обратную ветвь вольтамперной характеристики.

2.3.1.Для этого установите тумблер К4 в положение «−», тумблер К3 в положение «мкА».

2.3.2. Установите тумблер K2 в положение «U». Потенциометром R1 установите напряжение 1 В. При этом тестер покажет обратное падение напряжения на диоде. Переключите тумблер K2 в положение «U_R». При этом тестер покажет напряжение, которое соответствует току, протекающему через диод уменьшенному в 10 раз. Если значение напряжения в [В] увеличить в 10 раз, то оно будет соответствовать значению тока в [мкА] (сопротивление измерительного резистора R3 100 кОм). Полученные результаты занесите в табл.4.1.

2.3.3. Повторите п.2.3.2 для значений напряжений U, указанных в таблице 4.1.

0. Постройте вольтамперную характеристику диода ГД508А. По ней определите прямое падение напряжения на диоде U_ПР и обратный ток диода I_ОБР.

1. Исследование кремниевого импульсного диода 1N4148.

   0. Для снятия вольтамперной характеристики этого диода установите перемычку J1 в положение 2.

   1. Снимите прямую ветвь вольтамперной характеристики.

      0. Для этого установите тумблер К4 в положение «+», тумблер К3 в положение «мА».

      1. Установите тумблер K2 в положение «U_R». Потенциометром R1 установите напряжение 10 В, что соответствует току, протекающему через диод 10 мА. Значение напряжения в [В] будет полностью соответствовать значению тока в [мА] (сопротивление измерительного резистора R2 равно 1 кОм). Переключите тумблер K2 в положение «U». При этом тестер покажет прямое падение напряжения на диоде. Полученные результаты занесите в таблицу 4.1.

      2. Повторите п.3.2.2 для значений напряжений U_R, указанных в табл. 4.1

   2. . Снимите обратную ветвь вольтамперной характеристики.

3.3.1 Для этого установите тумблер К4 в положение «−», тумблер К3 в положение «мкА».

3.3.2 Установите тумблер K2 в положение «U». Потенциометром R1 установите напряжение 1 В. При этом тестер покажет обратное падение напряжения на диоде. Переключите тумблер K2 в положение «U_R». При этом тестер покажет напряжение, которое соответствует току, протекающему через диод уменьшенному в 10 раз. Если значение напряжения в [В] увеличить в 10 раз, то оно будет соответствовать значению тока в [мкА] (сопротивление измерительного резистора R3 равно 100 кОм). Полученные результаты занесите в таблицу 4.1.

3.3.3. Повторите п.3.3.2 для значений напряжений U, указанных в табл. 4.1.

0. Постройте вольтамперную характеристику диода 1N4148. По ней определите прямое падение напряжения на диоде U_ПР и обратный ток диода I_ОБР.

1. Исследование кремниевого выпрямительного диода Шоттки типа SB1100.

   0. Для снятия вольтамперной характеристики этого диода установите перемычку J1 в положение 3.

   1. . Снимите прямую ветвь вольтамперной характеристики.

      0. Для этого установите тумблер К4 в положение «+», тумблер К3 в положение «мА».

      1. Установите тумблер K2 в положение «U_R». Потенциометром R1 установите напряжение 10 В, что соответствует току, протекающему через диод 10 мА. Значение напряжения в [В] будет полностью соответствовать значению тока в [мА] (измерительного резистора R2 равно 1 кОм). Переключите тумблер K2 в положение «U». При этом тестер покажет прямое падение напряжения на диоде. Полученные результаты занесите в таблицу 4.1.

      2. Повторите п.4.2.2 для значений напряжений U_R, указанных в таблице 4.1.

   2. . Снимите обратную ветвь вольтамперной характеристики.

4.3.1 Для этого установите тумблер К4 в положение «−», тумблер К3 в положение «мкА».

4.3.2 Установите тумблер K2 в положение «U». Потенциометром R1 установите напряжение 1 В. При этом тестер покажет обратное падение напряжения на диоде. Переключите тумблер K2 в положение «U_R». При этом тестер покажет напряжение, которое соответствует току, протекающему через диод уменьшенному в 10 раз. Если значение напряжения в [В] увеличить в 10 раз, то оно будет соответствовать значению тока в [мкА] (сопротивление измерительного резистора R3 равно 100 кОм). Полученные результаты занесите в таблицу 4.1.

4.3.3. Повторите п.4.3.2 для значений напряжений U, указанных в таблице 4.1.

0. Постройте вольтамперную характеристику диода SB1100. По ней определите прямое падение напряжения на диоде U_ПР и обратный ток диода I_ОБР.

1. Исследование кремниевого маломощного стабилитрона типа 1N5201.

   0. Для снятия вольтамперной характеристики этого диода установите перемычку J1 в положение 4.

   1. . Снимите прямую ветвь вольтамперной характеристики.

      0. Для этого установите тумблер К4 в положение «+», тумблер К3 в положение «мА».

      1. Установите тумблер K2 в положение «U_R». Потенциометром R1 установите напряжение 10 В, что соответствует току, протекающему через диод 10 мА. Значение напряжения в [В] будет полностью соответствовать значению тока в [мА], поскольку сопротивление измерительного резистора R2 в этом случае равно 1 кОм. Переключите тумблер K2 в положение «U». При этом тестер покажет прямое падение напряжения на диоде. Полученные результаты занесите в таблицу 4.2.

      2. Повторите п.5.2.2 для значений напряжений U_R, указанных в таблице 4.2.

   2. . Снимите обратную ветвь вольтамперной характеристики.

      0. Для этого установите тумблер К4 в положение «−», тумблер К3 в положение «мА».

      1. Установите тумблер K2 в положение «U_R». Потенциометром R1 установите напряжение 0,05 В, что соответствует току, протекающему через диод 0,05 мА. Значение напряжения в [В] будет полностью соответствовать значению тока в [мА] (сопротивление измерительного резистора R2 равно 1 кОм). Переключите тумблер K2 в положение «U». При этом тестер покажет обратное падение напряжения на диоде. Полученные результаты занесите в таблицу 4.2.

      2. Повторите п.5.3.2 для значений напряжений U_R, указанных в таблице 4.2.

   3. Постройте вольтамперную характеристику стабилитрона 1N5201. По ней определите минимальное напряжение стабилизации U_СТмин, максимальное напряжение стабилизации U_СТмин, минимальный I_{СТ мин} и максимальный I_{СТ мах} токи стабилизации, считая, что номинальное напряжение стабилизации этого стабилитрона равно 3,3 В, а отклонение напряжения стабилизации не должно превышать ±5 %. Рассчитайте дифференциальное сопротивление стабилитрона r_Диф при обратном смещении используя выражение (4.12).

2. Исследование кремниевого источника опорного напряжения REF1004-2.5.

   0. Для снятия вольтамперной характеристики этого стабилитрона установите перемычку J1 в положение 5.

   1. . Снимите прямую ветвь вольтамперной характеристики.

      0. Для этого установите тумблер К4 в положение «+», тумблер К3 в положение «мА».

      1. Установите тумблер K2 в положение «U_R». Потенциометром R1 установите напряжение 10 В, что соответствует току, протекающему через диод 10 мА. Значение напряжения в [В] будет полностью соответствовать значению тока в [мА] (сопротивление измерительного резистора R2 равно 1 кОм). Переключите тумблер K2 в положение «U». При этом тестер покажет прямое падение напряжения на диоде. Полученные результаты занесите в таблицу 4.2.

      2. Повторите п.6.2.2 для значений напряжений U_R, указанных в таблице 4.2.

   2. . Снимите обратную ветвь вольтамперной характеристики.

      0. Для этого установите тумблер К4 в положение «−», тумблер К3 в положение «мА».

      1. Установите тумблер K2 в положение «U_R». Потенциометром R1 установите напряжение 0,005 В, что соответствует току, протекающему через диод 0,005 мА. Значение напряжения в [В] будет полностью соответствовать значению тока в [мА], поскольку сопротивление измерительного резистора R2 в этом случае равно 1 кОм. Переключите тумблер K2 в положение «U». При этом тестер покажет обратное падение напряжения на диоде. Полученные результаты занесите в таблицу 4.2.

      2. Повторите п.6.3.2 для значений напряжений U_R, указанных в таблице 4.2.

   3. Постройте вольтамперную характеристику источника опорного напряжения REF1004-2.5. По ней определите минимальный ток стабилизации I_{СТ мин}, считая, что номинальное напряжение стабилизации этого стабилитрона равно 2,5 В. Сравните полученную обратную ветвь вольтамперной характеристики со стабилитроном 1N5201. Сделайте соответствующие выводы.

Таблица 4.1 – Вольтамперная характеристика исследуемых диодов

Германиевый диод ГД503А		Кремниевый диод 1N4148		Кремниевый диод Шоттки SB1100,
U, B	I=UR, мА	U, B	I=UR, мА	U, B	I=UR, мА
прямая		прямая		прямая
	10		10		10
	8		8		8
	6		6		6
	4		4		4
	2		2		2
	1		1		1
	0,75		0,75		0,75
	0,5		0,5		0,5
	0,25		0,25		0,25
0	0	0	0	0	0
U, B	I=10*UR, мкА	U, B	I=10*UR, мкА	U, B	I=10*UR, мкА
обратная		обратная		обратная
0	0	0	0	0	0
-1		-1		-1
-2		-2		-2
-4		-4		-4
-6		-6		-6
-8		-8		-8
-10		-10		-10

Таблица 4.2 – Вольтамперная характеристика исследуемых стабилитронов

7. Сделайте выводы по работе, сравнив сопоставимые параметры исследуемых диодов. Опишите области применения исследуемых диодов.

При определении параметров диодов, воспользуйтесь пояснениями к рис.4.3 и 4.8. В таблице 4.3 приведены основные параметры исследуемых диодов.

Таблица 4.3 – Параметры исследуемых диодов