Установка для изучения p-n перехода. ФПК-06.

Позволяет исследовать прямую и обратную вольт-амперные характеристики (ВАХ) и вольт-фарадную характеристику(ВФХ) p-n перехода.

ФПК.-06 фото

                 НАЗНАЧЕНИЕ:

Установка предназначена для изучения свойств р-п перехода.

Установка позволяет производить снятие вольт-амперных характеристик при прямом и обратном направлении протекающего через переход тока (далее — ВАХ) и вольт-фарадной (зависи-мость емкости перехода от приложенного напряжения) характеристики (далее — ВФХ) р-п перехода.

Установка применяется для проведения лабораторных работ по курсу «Общая физика», раздел «Квантовая физика».

При проведении лабораторных работ установка может использоваться как самостоятельно, так и в составе лаборатории «Квантовая физика»

Установка предназначена для эксплуатации в закрытых, сухих, отапливаемых помещениях при температуре окружающей среды от 283 до 308°К и относительной влажности воздуха до 80 %. при температуре 298°К и атмосферном давлении от 84,4 до 106,7 кПа.

             ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Диапазоны установки и измерения напряжения, В, не менее,

• при исследовании ВАХ -20,0………..+2,0
• при исследовании ВФХ -20,0 ……….+2,0

Диапазон измерения тока , мА, не менее

• при исследовании ВАХ ≤2,00мА

Диапазоны измерения емкости при исследовании ВФХ, пФ, 0 … 300

Погрешности измерения тока и емкости, измерения и установки

напряжения от максимальной величины соответствующего предела

измерения (установки) %, не более, 4 ± 2 единицы младшего разряда.

Количество образцов: 5

Питание установки осуществляется от сети переменного тока

• частотой, Гц , 50 ± 0,4
• напряжением, В, 220 ± 10%

Потребляемая мощность, ВА, не более 50

Габаритные размеры, мм, не более 250 х 80 х 330

Масса установки, кг, не более 3

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Задание 1. Получение вольт-амперных характеристик кремневого и герма- ниевого диодов 14

1. Вставить БД в разъем ИБ прозрачной крышкой вверх.

2. Включить «Сеть» на задней панели ИБ.

3. Дать прогреться установке 5 мин.

4. Включить режимы «ВАХ» и «прямая».

5. На БД установить положение КД521.

6. Меняя кнопкой напряжение на диоде, начиная с минимального, снять ВАХ для прямого напряжения с шагом 0,05 В, занести результаты в таблицу. Uпр, В Iпр, мА Примечание: при достижении максимального тока 50 мА прекратить измерения, т. к. при этом источник питания р-n перехода переходит в режим ограничения тока.

7. Нажать кнопку «сброс».

8. Переключиться в режим измерения обратного тока.

9. Меняя напряжение, снять ВАХ шагом 5 В для обратного напряжения занести результаты в таблицу. Uобр, В Iобр, мкА Примечание: при достижении напряжения 30 В прекратить измерения, т. к. при этом источник питания р-n перехода переходит в режим ограничения тока.

10. Повторить все измерения для диода Д7.

11. Полученные данные оформить графически – построить ВАХ диодов.

12. По вольт-амперным кривым рассчитать и построить зависимости диффе- ренциального сопротивления диода Rд=ΔU/ΔI от напряжения на нем Rд = Rд(U) для прямой и обратной ветвей. ΔU брать равным 0,1 В. Значения Rд(U) рассчи- тывать при следующих значениях напряжения: Uпр = 0,1 В; 0,15 В; 0,2 В; 0,25 В; 0,35 В; 0,5 В; 1 В; Uобр = -2 В; -1 В; -0,4 В. Результаты занести в таблицу. U, В Rд, Ом 13. Сравнить сопротивление диодов для прямого и обратного напряжения.

Задание 2. Снятие вольт-фарадной характеристики

1. Включить режимы «ВФХ» и «обратная».

2. На БД установить положение КД226.

3. Меняя кнопкой напряжение на диоде, начиная с минимального, снять ВФХ для прямого напряжения, занести результаты в таблицу. 15 Uобр, В С, мкФ

4. Построить график ВФХ

Задание 3. Проверка экспоненциального характера прямой ветви ВАХ

1. На основе экспериментальных значений для диода КД 521 рассчитать значе- ния ln(Iпр) для прямой ветви выпрямительного диода при U ≥ 0,05 В. Результаты занести в таблицу. Uпр, В ln(Iпр)

2. Построить график ln(Iпр) = f(Uпр). Проверить линейный характер полученной зависимости.