4. Рабочее задание

Запустите программу Electronics Workbench.

Задание 1. Исследование вольтамперной характеристики выпрямительного диода

1.1 Для исследования ВАХ выпрямительного диода соберите электрическую схему, изображенную на рисунке 1.10

Рисунок 1.10 – Электрическая схема исследования вольтамперной характеристики полупроводникового диода

Схема состоит из двухполярного источника питания Е₁, Е₂ ±12В с заземленной точкой Z₁. Напряжение снижается с движка резистора R₁. Для контроля потребляемого от источников напряжения тока включен амперметр А₁.

Для измерения напряжения, направляемого с движка R₁, на компьютере необходимо нажимать клавишу «R» (уменьшения сопротивления R₁ на ΔR) или Shift+R (увеличение сопротивления R₁ на ΔR). Напряжение, снимаемое с движка R₁, контролируется вольтметром V₁.

Величину ΔR переменного резистора R₁ устанавливают величиной Inerement установок параметров переменного резистора Potentiometer Proporties.

Напряжение на исследуемом диоде Д₁ контролируется вольтметром V₂, а ток амперметром А₂.

1.2 Постройте прямую ветвь и обратную ВАХ выпрямительного диода. Для этого с помощью резистора R₁ выберите диапазон измерения напряжения на выходе источника ЭДС. Результаты измерения занесите в таблицу 1.1

Таблица 1.1 – Результаты измерения

Постройте ВАХ на графике (рисунок 1.11)

1.3 Используя ВАХ, определите статическое и дифференциальное сопро­тивления полупроводникового диода. Для этого, изменяя напряжение на выходе источника ЭДС с помощью ползункового регулятора R₁, установите сначала ток че­рез диод равным примерно 5 мА, а затем равным примерно 6 мА. Запишите в от­чет показания амперметра I_д, и вольтметра U_д для этих точек ВАХ диода в таблицу 1.2.

I_д, A

U_д, В

Рисунок 11.1 - Вольтамперная характеристика

На основании полученных данных вычислите статическое сопротивление диода в указанных точках по формуле и дифференциальное сопротивление диода по формуле .Сравните полученные данные со справочными значениями. Результаты запишите в отчет.

1.4 Повторите исследования, предусмотренные подп. 1.3 для точек ВАХ, соответствующих токам через диод, равным 0,5 мА и 1,0 мА.

1.5 По ВАХ диода определите напряжение изгиба. Напряжение изгиба находится по прямой ветви характеристики для точки, где характеристика претерпевает резкий излом. Сравните полученные данные со справочными значениями. Результаты запишите в отчет.

Таблица 1.2 – Определение статического и дифференциального сопротивления полупроводникового диода

Задание2 Исследование работы однополупериодного полупроводникового выпрямителя

Для исследования работы однополупериодного полупроводникового выпрямителя соберите электрическую схему, изображенную на рисунке 1.12.

Рисунок 1.12 – Схема исследования однополярного выпрямителя

2.1 Снимите осциллограммы напряжений на входе и выходе однополу­периодного выпрямителя. Для этого, используя элемент управления U_BХm’ установите амплитуду входного сигнала U_BX равной примерно 2 В. На графических индикаторах появятся осциллограммы сигналов на входе и выходе схемы выпрямителя.

2.2 Скопируйте полученные осциллограммы на страницу отчета.

2.3 Измерьте и запишите в отчет максимальное значение напряжения на выходе выпрямителя U_BЫX.MAX..

2.4 Вычислите и запишите в отчет средневыпрямленное значение напряжения на выходе выпрямителя. Для вычислений используйте формулу:

.

Используя полученные осциллограммы, сравните периоды изменения сигналов на входе и выходе выпрямителя и измерьте максимальное обратное напряжение на диоде. Выводы и результаты запишите в отчет.