ПРОВЕДЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

На лабораторном стенде имеются разъёмы, клеммы, электронные измерительные приборы и другие элементы цепи, которые при выполнении лабораторной работы могут находиться под напряжением. Поэтому согласно «Правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителем» такие стенды считаются действующими электроустановками и для их эксплуатации необходимо знать и строго соблюдать следующие правила техники безопасности:

1. Лабораторную работу можно выполнять только на исправном стенде.

2. Перед началом работы на стенде необходимо убедиться, что все выключатели стенда находятся в положении «Выключено».

3. При сборке электрических цепей особое внимание следует обратить на исправность изоляции соединительных проводов, наличие изолированных держателей на штырях. Об обнаруженных неисправностях необходимо сообщить лаборанту.

4. Категорически запрещается включать стенд без разрешения преподавателя.

5. При проведении опытов на испытательной панели стенда, находящейся под напряжением, все переключения, регулировки с помощью переключателей и переменных резисторов, включение и выключение тумблеров и другие подобные операции должны производиться одним человеком и только одной рукой. Вторая рука должна быть свободной и не должна касаться аппаратуры стенда. Недопустимо прикасаться к лишённым изоляции элементам цепей, находящимся под напряжением.

6. На испытательной панели стенда, находящейся под напряжением, запрещается производить какие-либо переключения с помощью соединительных проводов. Перед любым изменением исследуемой цепи испытательная панель должна быть обесточена. Для этого соответствующие выключатели должны быть поставлены в положение «Выключено».

7. При проведении опытов с использованием электронных приборов (генератора, осциллографа, электронного вольтметра и т.д.) необходимо остерегаться одновременного касания руками, карандашами и другими предметами испытательной панели, находящейся под напряжением, и корпуса прибора, соединённого с клеммой « ^». При использовании нескольких электронных устройств одновременно корпусы приборов следует соединить между собой проводами с помощью этих клемм.

8. При обнаружении любых повреждений или неисправностей электрического оборудования стенда либо испытательной панели, а также при появлении дыма, искрения, специфического запаха перегретой изоляции нужно немедленно сообщить об этом преподавателю или лаборанту.

9. В случае поражения человека электрическим током следует немедленно обесточить стенд, выключив его питание. Если отключение напряжения не может быть произведено быстро, нужно принять меры к отделению пострадавшего от частей оборудования, находящихся под напряжением. Для этого необходимо воспользоваться резиновыми перчатками, резиновым ковриком, а при их отсутствии можно применять такие подручные средства, как сухая одежда, сухие доски, палки и другие хорошие и сухие изоляторы.

10. При потере сознания и дыхания необходимо освободить пострадавшего от стесняющей одежды и делать искусственное дыхание до прибытия врача.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

«ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ»

Цель работы: снятие и анализ вольт-амперных характеристик (ВАХ) германиевого и кремниевого диодов; определение их основных параметров по характеристикам.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Полупроводниковый диод содержит один p-n-переход и имеет два вывода от p и n-областей. Наиболее распространены и обширны две группы диодов - выпрямительные и импульсные, называемые в некоторых справочниках универсальными.

Выпрямительные диоды, в которых используется основное свойство p-n-перехода - его односторонняя электропроводность, применяют главным образом для выпрямления переменного тока в диапазоне частот от 50 Гц до 100 кГц.

Импульсные диоды примеряют в импульсных режимах работы.

Особенности работы диода в электрической схеме определяются свойствами его вольт-амперной характеристики, вид которой показан на рис. 1.1.

Прямую ветвь ВАХ снимают, включив испытуемый диод в схему, показанную на рис. 1.2, а. Прямой ток через диод I_ПР задается генератором тока ГТ, характерной особенностью которого является слабая зависимость тока от сопротивления нагрузки. Плавно увеличивая от нуля ток генератора ГТ, измеряют прямое напряжение U_ПР диода для ряда значений прямого тока I_ПР.

Обратную ветвь ВАХ снимают, включив диод в схему, показанную на рис. 1.2, б. Здесь в качестве источника используется генератор напряжения ГН2. Плавно увеличивая от нуля выходное напряжение ГН2, измеряют обратный ток I_ОБР диода для ряда значений обратного напряжения U_ОБР.

Анализ типовых ВАХ германиевого и кремниевого диодов (рис. 1.1) позволяет сделать следующие выводы:

- прямое падение напряжения U_ПР на германиевом диоде меньше, чем на кремниевом при одном и том же прямом токе;

- напряжение включения U_ВКЛ1 германиевого диода составляет (0, 1¸ 0, 15) В, а кремниевого U_ВКЛ2 = (0, 3¸ 0, 4) В;

- обратный ток I_О кремниевого диода значительно меньше обратного тока германиевого при одинаковых обратных напряжениях.

Эти выводы позволяют разграничить назначение германиевых и кремниевых диодов. Германиевые диоды применяют для обработки сигналов малой амплитуды (до 0, 3 В). Кремниевые диоды при подаче на них сигналов с амплитудой меньше 0, 3 В одинаково плохо проводят ток как в прямом, так и в обратном направлениях. Кремниевые диоды распространены шире, чем германиевые, и применяются в тех случаях, когда большой обратный ток недопустим. Кроме того, они сохраняют работоспособность до температуры окружающей среды +150°С, тогда как германиевые могут работать только до +70°С.

Основными параметрами выпрямительных диодов являются:

- прямой номинальный ток I_Н - это ток, который длительно может протекать через отпертый диод и не перегревать его;

- прямое постоянное напряжение U_ПР - это падение напряжения на открытом диоде при протекании через него прямого тока I_Н;

- напряжение включения U_ВКЛ - это малое прямое напряжение, при котором начинает отпираться диод, т.е. появляется прямой ток;

- максимально допустимое обратное напряжение U_{ОБР.MAX.ДОП} - это напряжение, которое еще не вызывает пробоя запертого диода, превышать это напряжение не допустимо;

- постоянный обратный ток I_О - это тепловой ток запертого диода при U_{ОБР.MAX.ДОП};

- дифференциальные сопротивления отпертого R_ОТП и запертого R_ЗАП диода, которые легко определяются по ВАХ на соответствующих рабочих участках:

- максимально допустимая мощность рассеиваемая на диоде P_MAX.ДОП - это мощность, которая не вызывает чрезмерного разогрева диода, а следовательно и теплового пробоя.

Превышение U_{ОБР.MAX.ДОП} переводит диод в режим электрического пробоя. Различают электрический и тепловой пробои p-n-перехода. Электрический пробой может быть лавинным и туннельным и не сопровождаться разрушением p-n-перехода. Тепловой пробой, как правило, приводит к разрушению p-n-перехода и выводу диода из строя.

⇐ Предыдущая 12