Изследване на практически схеми с диоди и на импулсните свойства на полупроводникови диоди



Дата31.07.2017
Размер74.31 Kb.
#26930



ТУ-София

ФЕТТ, катедра „Електронна техника”

Полупроводникови елементи

Име




фак.№

Факултет




група

Дата






Тема : Изследване на практически схеми с диоди и на импулсните свойства на полупроводникови диоди.
З А Д А Н И Е:

I. Въпроси за предварителна подготовка

1. Начертайте най-простите еквивалентни схеми при свързване в права посока (прагов модел) и обратна посока на полупроводников диод.



2. За схемите от фиг.1а и фиг.1б начертайте формата на изходния сигнал при подадено синусоидално входно напрежение с амплитуда 10V (диодът в схемите е от Si) .








фиг.1а

фиг.1б

3. Посочете причините за инертността на диода на диода при превключване.

4. Начертайте времедиаграмите, илюстриращи преходните процеси при изключване на диода . Дефинирайте времената, характеризиращи импулсните свойства на диода.

5. Как се променят изправителните свойства на диода при повишаване на честотата на изправяният сигнал. Пояснете графично !


Забележка !

  • отговорите на поставените въпроси касаят предварителната под­готовка на сту­дентите за лабораторните упражнения по дисциплината ППЕ . Това е теоретичната част на протокола за конкретното упражнение.

  • всеки студент в началото на упражнението представя в писмен вид (под­гот­вени на ръка) отговорите на така поставените въпроси . При липса на този мате­риал сту­дентът НЕ СЕ ДОПУСКА до лабораторно упражнение.


II.Практически измервания :

1.Да се изследва работата на еднополупериоден токоизправител за положителната полувълна :

а) да се реализира схемата върху опитната постановка;

б) да се снемат времедиаграмите на входният и изходният сигнал ;

в) да се поясни действието на схемата .

2. Да се изследва работата на еднополупериоден токоизправител за отрицателната полувълна :

а) да се реализира схемата върху опитната постановка;

б) да се снемат времедиаграмите на входният и изходният сигнал ;

в) да се поясни действието на схемата .

3. Да се изследва работата на едностранни ограничители отгоре :

а) да се реализират схемите върху опитната постановка;

б) да се снемат времедиаграмите на входният и изходният сигнал ;

в) да се поясни действието на схемите .

4.Да се изследва работата на едностранен ограничител отдолу:

а) да се реализира схемата върху опитната постановка;

б) да се снемат времедиаграмите на входният и изходният сигнал ;

в) да се поясни действието на схемата .

5. Да се изследва работата на двустранен ограничител .

а) да се реализира схемата върху опитната постановка;

б) да се снемат времедиаграмите на входният и изходният сигнал ;

в) да се поясни действието на схемата .

6.Да се определят ts (време за разсейване) и trr (време за въз­ста­но­вяване на обратното съ­противление на диода .

7. Да се изследва зависимостта на изправителните свойства на диода от честотата . Да се изследва работата на Si изправителен диод и Si Шотки диод като токоизправител при честоти 1kHz, 20kHz и 200kHz и оценят изправителните свойства, чрез определяне и срав­ня­ване на площта на положителната и на отрицателната полувълна на изходния сигнал.


III. Графична част :

Тук спадат времедиаграмите на входните и изходните сигнали, както и графиките илюстриращи зависимостта на изправителните всойства на диода от честотата на входният сигнал.



IV.Изчислителна част.

8. Да се определи стойността на коефициента на изправяне Ки на диода при трите честоти

9.Да се определят честоти f1,f2 и f3 , за които за времето trr на изпра­ви­телния диод е в сила : trr << Т1 , trr  Т2 и 2.ts1 .Да се определи до каква честота може да се използва изследваният диод като токоизправител.

Указания за работа:

1. Изследване на еднополупериоден изправител за положителната полувълна.

Реализирайте върху опитната постановка схемата, посочена на фиг.1. (трябва де реализират всички свързвания, посочени с удебелени линии).За целта пп.диод се свързва между букса 1 и букса 24, така че анодът да е свързан в букса 1. Резисторът се свързва между букса 23 и букса 22. Посредством съединителен проводник букса 22 се свързва с букса 3 (маса). Всички свързвания, посочени с тънки линии са реализирани на самата опитна постановка.

Включете функционалния генератор и осцилоскопа. Извода на функционалния ге­нератор се свързва към BNC извода на опитната постановка (букса 2 - б.2), активния край на сондата на канал А на осцилоскопа – към б. 1, а масата й – към б.3. Активният край на сондата на канал B на осцилоскопа – към б. 24.

Пос­ред­ством превключвателя WAVEFORM се избира синусоидална форма на сиг­на­ла. Настройте Посредством осцилоскопа измерете амплитудата и честотата на наблюдаваните сигнали. За целта посредством потенциометъра за позициониране на сигнала POSITION VERTICAL поставете долния край на сигнала на една от хоризонталните линии, на които е разграфен екрана. Посредством потенциометъра за позициониране на сиг­нала POSITION HORIZONTAL сигналът се премества така, че максимумът да попадне върху ординатната ос (централната вертикална линия).

- Пребройте колко деления обхваща сигналът от “връх до връх” във вертикално направление. Умножете получения резултат по чувствителността на съответния канал по Y (VOLTS/DIV). Така измервате размаха на сигнала Амплитудата се определя от зависимостта

- Пребройте колко деления обхваща сигналът от “връх до връх” в хо­ри­зон­тал­на посо­ка. Умножете получения резултат по чувствителността по X ( TIME/DIV). Та­ка по­лу­ча­вате периода на изследвания сигнал. Честотата се определя съгласно зависи­мостта

Пречертайте наблюдаваните времедиаграми и обяснете формата на изходния сигнал.





фиг.1. Изследване на еднополупериоден токоизправител.

2. Изследване на еднополупериоден изправител за отрицателната полувълна.

Начинът на работа е напълно аналогичен на описания. Работи се по схемата от фиг.1, като се разменят изводите на диода (местата на анода и катода).






фиг.2.Изследване на едностранен ограничител.

3. Изследване на едностранни ограничители отгоре .

Върху опитната постановка по описания вече начин последователно се реализират схемите от фиг.2 и фиг.3. Останалите изследвания се провеждат аналогично на опи­са­ните за предходните схеми (т.1 и т.2.







фиг.3.Изследване на ограничител отгоре с изменен праг на ограничаване.


4. Изследване на едностранен ограничител отдолу.

Върху опитната постановка се реализира схемата от фиг.2, като се разменят изво­дите на диода (местата на анода и катода). Останалите изследвания се провеждат ана­логично на описаните за предходните схеми.


5. Изследване на двустранен ограничител.

Върху опитната постановка се реализира схемата от фиг.4. Останалите изслед­ва­ния се провеждат ана­логично на описаните за предходните схеми.








фиг.4.Изследване на двустранен ограничител.


6. Определяне на ts и trr .

За да се определят ts (време за разсейване) и trr (време за въз­ста­но­вяване на обратното съ­противление на диода се работи по схемата от фиг.1. Пос­ред­ством прев­ключвателя WAVEFORM се избира правоъгълна форма на сигнала от генератора. Настройва се

Времето за разсейване ts продължава от момента на пода­ва­не на обратното напре­жение, до момента в който започ­ва да намалява стойността на обратния ток. Времето за възстановяване на обратното съпротивлвние trr про­дължава от момента на пода­ва­не на обратното напре­жение до момента , в кой­то обратият ток достигне стойност 0.1I.

7. Да се изследва зависимостта на изправителните свойства на диода от честотата .

За изследване на зависимостта на изправителните свойства на диода от честотата се работи по схемата от фиг.1. Пос­ред­ством прев­ключвателя WAVEFORM се избира пра­­воъгълна форма на сигнала от генератора. Последователно се подават сигнали с че­стоти 1kHz , 20kHz и 200kHz и Vpp=16V . Снемат се времедиаграмите на вход­но­­то и изходното напрежение. Из­чис­ля­ват се площта на положителната полувълна S1 и на отрицателната полувълна S2. Чрез сравняване на S1 и S2 се оценяват изправителните свойства на диода за трите честоти.Определя се

Въз основа на получените резултати се определя до каква честота може да се използва изследваният диод като токоизправител.

8. Определяне на ts и trr .

След изчисляване на Т1, Т2 и Т3 честотите се определят съгласно зависи­мостта



III.Протокол.

Протоколът трябва да съдържа :

1.Задание.

2.Теоретична част - отговорите на въпросите за предварителна подготовка.

3.Графична част :

а/всички изследвани принципни електрически схеми ;

б/времедиаграмите на наблюдавните сигнали, за всяка от изследваните схеми.

в) времедиаграмите на вход­но­­то и изходното напрежение при трите честоти, за оценяване на влиянието на честотата на сигнала върху изправителните свойства на диода.

4.Изчислителна част.

Тук спадат измерените времена ts и trr , както и изчисленията за определяне на честоти f1,f2 и f3 .

5.Изводи.

Това са обясненията за начина на работата на изследваните практически схеми с диоди, а също и поясненията за влиянието на честотата на сигнала върху изпра­ви­тел­ните свойства на изследваните диоди .









Сподели с приятели:




©obuch.info 2022
отнасят до администрацията

    Начална страница