Физические основы электроники/ Росдистант/ Практические задания+Лабораторные работы

Лабораторная работа 1 Исследование выпрямительного диода

Практическое задание. Расчет цепи графоаналитическим методом Вариант 6 (М,Н)

Задание

Для цепи (рис. 1), состоящей из последовательно соединенных источника напряжения Е, диода VD и нагрузочного резистора Rн, рассчитать и построить график коэффициента η полезного действия (КПД) при изменении Е в диапазоне от Ео до 3·Ео. Полезной мощностью считать мощность, выделяемую в резисторе Rн.

Лабораторная работа 1

Исследование выпрямительного диода

1. Цель работы

Цель работы - достичь понимания свойств и характеристик полупроводникового выпрямительного диода, приобрести навыки экспериментального определения его вольтамперных характеристик (ВАХ) и практического определения соответствия параметров техническим условиям или справочным данным.

6 Вопросы для самоконтроля

1.     В чем заключается принцип действия p-n-перехода и особенности физических процессов в нем при различных смещениях?

2.     Какова причина возникновения обратного тока p-n-перехода и диода на его основе?

3.     Чем различаются ВАХ германиевого и кремниевого диодов и почему?

4.     Чем можно объяснить различия ВАХ идеализированного и реального диодов?

5.     Как и почему изменяются характеристические сопротивления диодов?

6.     Каковы области применения диодов и технологии их изготовления?

7.     В чем заключаются методики проведения экспериментальной и расчетной частей лабораторной работы?

8.     Какими параметрами характеризуются выпрямительные диоды?

9.     Как диоды маркируются и обозначаются в схемах электрических цепей?

10.   Каковы схемы замещения диодов?

11.   Что такое собственный полупроводник? Поясните механизмы создания дырочной и электронной составляющих тока в нем.

12.   Что называется p-n-переходом?

13.   Какие процессы происходят в p-n-переходе, находящемся в состоянии термодинамического равновесия?

14.   Какие носители заряда в полупроводниках называются основными и неосновными?

15.   Что такое область объемных зарядов p-n-перехода, чем определяется ее ширина и почему она обладает значительным электрическим сопротивлением?

16.   Какие процессы происходят в p-n-переходе при прямом смещении? Что называется инжекцией неосновных носителей?

17.   Как зависят избыточные концентрации неосновных носителей заряда от величины приложенного напряжения и температуры?

18.   Какие процессы происходят в p-n-переходе при обратном смещении? Что называется экстракцией неосновных носителей?

19.   Что называется вольт-амперной характеристикой p-n-перехода? Как она выглядит?

20.   Как влияет температура полупроводника на ВАХ p-n-перехода?