5.2 Експериментальна частина Завдання
Перевірити працездатність блоку генераторів напруг і вимірювальних приладів.
Порядок виконання експерименту
Необхідно зібрати ланцюг згідно зі схемою рисунок 5.8, включивши в неї для початку резистор R=100Ом. Подати на вхід живлення від нерегульованого джерела постійної напруги +15 В, відрегулювати осцилограф і переконатися, що пульсації напруги незначні або відсутні, що напруга одно 15 ± 0,5 В, а струм приблизно дорівнює 150 мА.
Переключити мультиметр для вимірювання струму 2 А, замінити резистор 100 Ом на 47 або 33 Ом, при цьому переконавшись, що з'являються пульсації напруги на виході і через деякий час спрацьовує захист і включається сигналізація перевантаження.
Повторити цей досвід з іншим нерегульованим джерелом напруги - 15 В і з регульованим джерелом при максимальній напрузі на його виході. Перевірити, як працює регулятор напруги джерела
Встановити в схему резистор 47 Ом, переключити мультиметри для вимірювання синусоїдальних сигналів і підключіть до схеми генератор напруг спеціальної форми.
Встановити синусоїдальний сигнал на виході і переконатися, що частота і амплітуда напруги регулюються (за осцилограф). На частоті 1000 Гц (або який небудь інший) убедітіться, що перемикається форма сигналу. Увага! Мультиметри не призначені для вимірювання несинусоїдальних струмів і напруг!
Замінити резистор 47 Ом на 22 Ом і переконайтеся, що спрацьовує захист і сигналізація перевантаження.
Знову включити в схему резистор 100 Ом, і, підключаючи до неї напруги U AO, U BO, U CO, U AB, U BC і U CA трифазного джерела, переконавшись що фазні напруги регулюються в межах від 0 до 8 В, а лінійні в? 3 разів більше. Замініть резистор 100 Ом на 22 Ом і перевірити роботу захисту кожної фази.
Напівпровідникові прилади
5.3 Дослідження характеристик напівпровідникових діодів на постійному й змінному струмах
Загальні відомості
Двоелектродна напівпровідниковий елемент - діод містить np - структуру (малюнок 5.9). У n-провідному шарі в якості вільних носіїв заряду переважають електрони, а в p-провідному шарі - дірки. У результаті дифузії електронів з n-області в р-область і, навпаки, дірок з р-області в n-область на кордоні створюється потенційний бар'єр.
При прямому доданому напрузі («+» до шару p, «-» до шару n) потенційний бар'єр зменшується, і діод починає проводити струм (діод відкритий). При зворотній напрузі потенційний бар'єр збільшується (діод замкнений).
Прямий струм через р-n перехід визначається носіями заряду, неосновними для того прошарку, куди вони проникають. У процесі руху вони стикаються з основними носіями даного шару і рекомбінують. Зі збільшенням прямого струму падіння напруги на діоді дещо зростає. При рекомбінації може виділяться енергія у вигляді випромінювання. Це явище використовується в світлодіодах.
У зворотному напрямку через діод протікає тільки невеликий струм витоку, обумовлений неосновними носіями. Зі збільшенням зворотної напруги вище гранично допустимого для даного типу діода настає пробій р-n переходу. У діодах різних типів він протікає по різному: у звичайних випрямних діодах - це необоротне руйнування р-n переходу в результаті його перегріву, в лавинних - відбувається лавинне розмноження неосновних носіїв, що призводить до різкого зменшення зворотної напруги на ньому і зменшенню нагріву, в стабілітронах- при збільшенні зворотного струму є досить протяжний ділянку вольт-амперної характеристики, на якому напруга мало залежить від струму (зенеровскій пробою).
Основні статичні параметри діодів, такі як порогове напруга U 0, пряме падіння напруга U пр, диференціальний опір R д, зворотний струм I обр, напруга стабілізації стабілітрона U ст, можна визначити по вольтамперной характеристиці, знятої на постійному або повільно змінюваному струмі.
Перемикання діода із закритого стану у відкритий відбувається не миттєво. Це можна спостерігати на екрані осцилографа, якщо прикласти до діода напруга прямокутної форми високої частоти.
При переході із закритого у відкрите стан необхідно час t вкл, необхідне для розсмоктування надлишкових зарядів потенційного бар'єру і досягнення дифузійного рівноваги.
При переході з відкритого стану в закрите необхідно час t 1, за яке розсмоктуються надлишкові носії і час t 2, за яке знову встановлюється потенційний бар'єр. Загальний час вимикання t викл=t 1 + t 2. На етапі t 1 через діод протікає великий зворотний струм, а напруга на нім убуває, зберіга...
