Logo
Logo

Греем диод

1  15.00 Снимите и изобразите на одном графике (формат А5) участки ВАХ диода для 4-х температур из диапазона $20 ^\circ С - 60 ^\circ С$ (для каждой ВАХ достаточно получить 5 точек в интервале токов от $5 мА$ до $15 мА$).

Сопротивления резисторов магазина измеряются омметром. $R_{BC} = 5,0 Ом, R_{CD} = 10 Ом, R_{DE} = 20 Ом, R_{EF} = 40 Ом, R_{FG} = 80 Ом $(в разных установках величины сопротивлений могут отличаться от указанных в пределах 10 %).

Для снятия ВАХ необходимо подключить диод в прямом направлении к контакту $\textit{А}$ и контактам $\textit{С}, D, E, F$ или $G$ магазина сопротивлений. Дополнительные точки ВАХ в интересующем диапазоне могут быть получены при соединении проводом различных контактов магазина.

Снять 5 точек ВАХ в пределах от $5$ до $15 мА$, можно, например, при величинах сопротивлений магазина: $75 Ом, 95 Ом, 115 Ом, 135 Ом, 155 Ом$. Напряжение измеряется вольтметром непосредственно на контактах, к которым подключен диод. Сила тока рассчитывается через напряжение на одном из последовательно включенных резисторов. В данном решении измерялось напряжение на резисторе $R_{CD} = 9,8 Ом$.

За время измерения одной ВАХ температура в термостате изменяется не более чем на $1 ^\circ \text{C}$, и этим можно пренебречь. Для увеличения скорости остывания системы в интервале между измерениями пластиковый стакан можно внимать из пенопластового стакана, но на время снятия ВАХ первоначальную конструкцию термостата необходимо восстанавливать.

В данном решении ВАХ снимались при $65, 55, 45, 37$ и $26$ $^\circ \text{C}$. В таблице представлены полученные результаты. Условные обозначения: $U$ $–$ напряжение на диоде, $I$ $–$ сила тока через диод.

На рисунке представлены фрагменты пяти ВАХ при разных температурах (cлева-направо уменьшение температуры).

2  3.50 По результатам измерений постройте график (формат А5) зависимости напряжения на диоде $U_x$ от температуры $T$ при силе тока $I_x = 10 мА$.

Из графиков находим напряжение на диоде при токе $I = 10 мА$.

3  1.50 По графику зависимости $U_x(T)$ определите ТКН диода.

По графику зависимости $U_x(T)$ находим $\eta =  –1,87 мВ/ ^\circ \text{C}$ , что согласуется со справочными данными для кремниевых полупроводниковых диодов.

Ответ: $\eta =  –1,87 мВ/ ^\circ \text{C}$