Порядок выполнения работы. 5.1. Включить персональный компьютер и монитор кнопками «Сеть»

5.1. Включить персональный компьютер и монитор кнопками «Сеть». Дождаться загрузки операционной системы. Загрузите программу эмуляции электронных схем NI MULTISIM.

5.2. В меню «File» выбрать команду «Open» и найти файл с соответствующим лабораторной работе именем. Открыть его. Развернуть электронную схему во всё окно программы (рис.5.1).

Рис. 5.1.

5.3. Изучить принципиальную схему устройства для исследования характеристик диодов, найти на ней диод, источник тока, вольтметр и амперметр.

При двойном клике мышью по каждому из этих элементов всплывает окно с его свойствами.

5.4. Выбрать схему прямого включения диода и далее работать с ней.

Выбрать источник питания и дважды кликнуть по нему мышью.

В появившемся окне выбрать закладку ‘VALUE” (Рис.5.2) и установить первое значение напряжения, выбранное из таблицы 1.

 

Рис. 2.

Рис.5.2 Таблица 1.

Uист., В		0,2	0,4	0,6	0,8		1,1	1,2	1,3
Iд., мА

 

Затем, кликнуть правой кнопкой мыши по клавише включения схемы, расположенной в правом верхнем углу окна программы (рис. 5.3).

Рис.5. 3.

Это приведёт к эмуляции включения схемы и через небольшой промежуток времени на индикаторах амперметра появится значение тока.

По амперметру в схеме определить ток через диод и записать полученный результат в
таблицу 1.

Произвести измерения тока при установке напряжений источника от 0,2 до 1,3 В, в соответствии с таблицей 1.

По окончании измерений тока диода в схеме прямого включения, выключить схему, для чего кликнуть правой кнопкой мыши по клавише включения схемы.

5.5. Выбрать в окне программы схему включения диода в обратном направлении.

Выбрать источник питания и дважды кликнуть по нему мышью.

В появившемся окне выбрать закладку ‘VALUE” (Рис.5.2) и установить первое значение напряжения, выбранное из таблицы 2. Значения напряжения в таблице указаны со знаком «минус», т.к. диод в этой схеме включен в обратном направлении.

Таблица 2.

Uист., В		-1	-10	-20	-30	-40	-50
Iд., мА

 

Затем, кликнуть правой кнопкой мыши по клавише включения схемы, расположенной в правом верхнем углу окна программы (рис.5. 3).

Это приведёт к эмуляции включения схемы и через небольшой промежуток времени на индикаторах амперметра появится значение тока.

По амперметру в схеме определить ток через диод и записать полученный результат в
таблицу 2.

Произвести измерения тока при установке напряжений источника от -1 до -50 В, в соответствии с таблицей 2.

По окончании измерений тока диода в схеме обратного включения, выключить схему, для чего кликнуть правой кнопкой мыши по клавише включения схемы.

5.6. Выбрать в окне программы третью схему.

Затем, кликнуть правой кнопкой мыши по клавише включения схемы, расположенной в правом верхнем углу окна программы (рис. 5.3).

Кликнуть дважды по осциллографу XSC1 (рис.5.4), проверить все его настройки и привести в соответствии с рис.5. 5.

 

Затем выключить схему, кликнув правой кнопкой мыши по клавише включения схемы. Не закрывая окна осциллографа зарисовать себе временную диаграмму (диаграмму можно перемещать линейкой прокрутки в нижней части окна).

		Рис. 5.5
	Рис. 5.4

 

5.7. Выбрать в окне программы схему стабилитрона в режиме в обратном включении.

Выбрать источник питания и дважды кликнуть по нему мышью.

В появившемся окне выбрать закладку ‘VALUE” (Рис. 5.2) и установить первое значение напряжения, выбранное из таблицы 3.

Таблица 3.

Uист., В	0,3	0,5		1,5
Uст., В
Iст., мА

 

Затем, кликнуть правой кнопкой мыши по клавише включения схемы, расположенной в правом верхнем углу окна программы (рис.5. 3).

Это приведёт к эмуляции включения схемы и через небольшой промежуток времени на индикаторах амперметра и вольтметра появится значение тока.

По амперметру и вольтметру в схеме определить ток и напряжение через диод и записать полученный результат в таблицу 3.

Произвести измерения тока при установке напряжений источника от 0,3 до 10 В, в соответствии с таблицей 3.

По окончании измерений тока диода в схеме обратного включения, выключить схему, для чего кликнуть правой кнопкой мыши по клавише включения схемы.

5.8. Закрыть программу и выключить компьютер и монитор кнопками «Сеть».

5.9. По данным таблиц 1 и 2 построить графики вольт-амперных характеристик диода и по ним определить R₀ (сопротивление по постоянному току), R_i (сопротивление по переменному току), S (крутизна характеристики).

5.10. Сделать выводы по работе.

6. Содержание отчёта.

6.1. Название и цель работы.

6.2. Схема измерений.

6.3. Таблица 1,2,3.

6.4. Расчёт для диода S, Ri, Ro, для стабилитрона Uст, Iст.

6.5. Графики зависимостей Iпр = γ(Uпр) и Iобр = γ(Uобр) в одной системе координат и график зависимости Uст = γ(Uп).

Контрольные вопросы.

7.1. Выпрямительный полупроводниковый диод.

7.1.1. Назначение полупроводникового выпрямительного диода.

7.1.2. Каков порядок величины прямого сопротивления диода?

7.1.3. Каков порядок величины обратного сопротивления диода?

7.1.4. Каков порядок величины прямого тока диода?

7.1.5. Каков порядок величины прямого напряжения на диоде?

7.1.6. Каков порядок величины обратного тока диода?

7.1.7. Каков порядок величины обратного напряжения на диоде?

7.1.8. Записать аналитическое выражение ВАХ диода.

7.1.9. Начертить ВАХ диода. Дать пояснения.

7.1.10. Как графически определяется внутреннее сопротивление диода переменному току?

7.1.11. Как графически определяется внутреннее сопротивление диода постоянному току?

7.1.12. Как определяется крутизна вольт-амперной характерис­тики диода?

7.1.13. Как определяется коэффициент выпрямления диода?

7.2. Кремниевый стабилитрон.

7.2.1. Назначение стабилитрона.

7.2.2. Какой участок ВАХ стабилитрона рабочий?

7.2.3. Аналитическое выражение ВАХ стабилитрона.

7.2.4. Начертить ВАХ стабилитрона. Дать пояснения.

7.2.5. Почему кремниевый стабилитрон называют опорным диодом?

7.2.6. Почему в стабилитроне электрический пробой не перехо­дит в тепловой?

7.2.7. Можно ли в качестве стабилитрона использовать германиевый диод и почему?

7.2.8. Назвать основные параметры стабилитрона.

7.2.9. Показать на ВАХ рабочий участок характеристики.

7.2.10. Как выбирается рабочая точка на ВАХ стабилитрона?

7.2.11. Что такое напряжение стабилизации?

7.2.12. Что такое Iмин?

7.2.13. Что такое Iмакс?

7.2.14. Определение по ВАХ внутреннего сопротивления стабили­трона переменному току.

7.2.15. Принцип действия кремниевого стабилитрона.

7.2.16. Какой вид пробоя используется в стабилитроне?