ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ
Методические указания
К выполнению лабораторных работ
№ 2.1 – 2.5
Ленинград
1986
Составители: К.И.Курсанова
В.В.Опарин
Д.В.Тигин
Н.Г.Туркин
Рецензенты: кафедра радиопередающих и телевизионных устройств ЛИАП; кандидат технических наук, доцент В.В.Саломасов
Методические указания содержат описание пяти лабораторных работ по исследованию специальных электронных приборов и предназначены для студентов ОТФ всех специальностей, изучающих курсы «Электронные приборы» или «Техническая электроника».
Подготовлена к публикации кафедрой физических и теоретических основ радиоэлектроники по рекомендации методической комиссии радиотехнического факультета..
ã Ленинградский институт авиационного приборостроения, (ЛИАП), 1986
Подписано к печати 10.11.86 Объем 1,0 п.л. Уч.- изд.л. 1,0 Заказ №613 |
Формат 60 х 84 1/16 Тираж 4OO экз. Бесплатно. |
Ротапринт ЛИАП 190000, Ленинград, ул.Герцена,67
ВВЕДЕНИЕ
В данной методической разработке представлены лабораторные работы по исследованию специальных электронных приборов (тиристоров, газоразрядных приборов, лямбда-диода) и лабораторная работа по исследованию импульсных свойств полупроводниковых приборов. Количество и перечень работ, выполняемых студентами, определяются учебными планами и программами в соответствии во специальностью.
|
|
Порядок работы в лаборатории, правила оформления отчетов и методические указания к лабораторным работам, охватывающим основные разделы курса «Электронные приборы» приведены в [5].
Часть представленных работ носит учебно-исследовательский характер. При выполнении таких работ конкретное задание студенты получают заранее, на предыдущем занятии или на консультации. При подготовке к работе студенты должны изучить по литературе принцип действия прибора, подлежащего исследованию, самостоятельно разработать схему и методику измерения характеристик и параметров прибора. Учебно-исследовательские работы имеют целью дальнейшее развитие навыков самостоятельной работы студентов, их творческого подхода к лабораторным исследованиям.
Требования техники безопасности
В лабораторных работах исследуются характеристики в параметры различных электронных приборов, поэтому при работе за лабораторным стендом следует руководствоваться общими требованиями безопасности при электрических измерениях.
Студенты допускаются к выполнению лабораторных работ только после проведения инструктажа по вопросам безопасности с отметкой в специальном журнале.
В процессе выполнения работы могут возникнуть опасность поражения электрическим током и опасность возникновения пожара.
|
|
При выполнении работы необходимо:
- поддерживать на рабочем месте чистоту и порядок, соблюдать осторожность и быть внимательным;
- немедленно отключить всю аппаратуру от питающей сети при появлении запаха гари, дыма, огня или необычного шума и вибрации.
После выполнения измерений необходимо выключить питание стенда и привести рабочее место в порядок.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ:
- приступать к выполнению работы без разрешения преподавателя;
- включать силовые рубильники;
- оставлять без наблюдения включенный лабораторный стенд;
- загромождать рабочее место портфелями, сумками и другими предметами.
Лабораторная работа № 2.1
ИССЛЕДОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ СВОЙСТВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ
Цель работы: изучение особенностей работы полупроводникового диода в импульсном режиме. В работе исследуется процесс установления прямого напряжения на диоде, зависимость времени рассасывания накопленного заряда от длительности переключающего импульса и его амплитуды. [I, с.65-71]; [3, с.123-127].
I. Схемы исследования
Схема исследования представлена на рис. 2.1.1. Она собирается на основе монтажного
шасси и комплекта соединительных проводов с использованием трафарета, с помощью которого исследовалась прямая ветвь характеристики германиевого диода. В исходном состоянии напряжение на исследуемом диоде равно 0. Последовательно с исследуемым диодом VD1 включен резистор R, причем при выполнении различных этапов работы диод и резистор меняются местами. Переключение диода осуществляется положительным прямоугольным импульсом с резистивного выхода импульсного генератора (гнездо Г4 блока 4 универсального измерительного стенда). Наблюдение формы напряжения и тока через диод осуществляется с помощью осциллографа С1-72, причем форма напряжения на диоде наблюдается на экране непосредственно, а для наблюдения формы тока используется падение напряжения на резисторе R=62 Ом.
Амплитуда импульсов измеряется с помощью калибратора, имеющегося в осциллографе, а длительность - с помощью калиброванных разверток по шкале, наложенной на экран осциллографа.
Осциллограф работает в ждущем режиме с внешней синхронизацией. Для обеспечения этого режима переключатель полярности сигнала синхронизации осциллографа устанавливается в положение “ ”, а переключатель «род синхронизации» ~ в положение “¨”. Вход синхронизации осциллографа соединяется с выходом генератора отрицательных импульсов (гнездо Г1 блока 4). При этом заземленные точки схемы, осциллографа и блока 4 соединены вместе. Перед началом наблюдения необходимо установить органы управления блока 4 в исходное состояние: частота повторения импульсовn fn=10 кГц; длительность импульсов tn - минимальная; амплитуда переключающих импульсов Un - минимальна (ручка R2 повернута до упора влево); амплитуда импульсов синхронизации - максимальна (ручка R1 повернуnа до упора вправо).
2. Порядок выполнения работы
2.1. Предъявить подготовленную к работе схему преподавателю или лаборанту для проверки.
2.2. Исследовать процесс установления прямого напряжения на диоде.
2.2.1. Вход «Y» осциллографа C1-72 подключить к исследуемому диоду (диод включается между точками “а“ и “б“, а резистор R - между точками “в“ и “г” (см.рис.2.1.1). Переключатель длительности развертки осциллографа установить в положение 1 или 0,5 мкс/см.
2.2.2. Увеличивая амплитуду переключающего импульса от 0 до максимальной величины, с помощью кальки или прозрачной бумаги зарисовать осциллограммы напряжения на диоде во время процесса установления для четырех различных амплитуд переключающего импульса.
2.2.3. Поменять местами диод и резистор R.
2.2.4. Установить Un=0,7...0,8 В (измерение Un производить c помощью осциллографе).
|
|
2.2.5. Зарисовать форму напряжения на резисторе, повторяющую форму тока через диод.
2.3. Исследовать зависимость времени рассасывания накопленного заряда от длительности переключающего импульса.
2.3.1. Диод VD включить между точками “в“ и “г“, а резистор R - между точками “а” и “б” (см.рис.2.1.1).
2.3.2. Установить напряжение Un=0,8...1 В. Меняя длительность переключающего импульса tn от 4 мкc до максимального значения (задать 4-5 значений), измерять соответствующую длительность обратного выброса тока диода, равную времени восстановления tвосст. Измерения длительности импульса переключения и времени восстановления производятся по осциллографу с помощью масштабной шкалы. Для этого вход “Y” осциллографа поочередно подключается то к точке “а“ (к резистору R), то к точке “г“ (к выходу импульсного генератора). Для удобства наблюдения процесса восстановления частоту развертки осциллографа можно увеличить, выбирая наиболее удобный масштаб изображения. Значение tвосст записывать в таблицу. При измерении зависимости зарисовать осциллограммы тока через диод.
2.4. Исследовать зависимость времени рассасывания накопленного заряда от амплитуды переключающего импульса,
2.4.1. Установить длительность переключающего импульса tn = 10 мкс.
2.4.2. Вход “Y“ осциллографа подключить к точке “а“ (к резистору R).
2.4.3. Меняя амплитуду переключающего импульса от 0 до максимальной величины (задать 4-5 значений) c помощью ручки регулировки на блоке 4, измерить соответствующую длительность обратного выброса тока диода. Данные измерений записывать в таблицу.
2.4.4. Зарисовать осциллограммы тока диода для 4-5 значений амплитуды переключающего импульса.