кэт. 2 кэт. Занятие 4 Исследование полупроводниковых диодов (Multisim) отчет по лабораторной работе 2
Единственный в мире Музей Смайликов
Самая яркая достопримечательность Крыма
Скачать 1.19 Mb.
| Раздел №3 | Активные элементы радиоэлектронных устройств |
| Занятие №4 | Исследование полупроводниковых диодов (Multisim) |
ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №2
Дата 28.10.2021 ФИО Басырева Елизавета Олеговна Уч.гр РЦТ-03
2.1. Прямая ветвь ВАХ.
1. Измерение напряжения и тока, протекающего через диод.
1.1. Измерение напряжения диода при прямом и обратном включении.

Рис. 1.1. – Схема измерения напряжения диода при прямом включении.

Рис. 1.2. – Схема измерения напряжения диода при обратном включении.
1.2. Измерение тока диода при прямом и обратном включении.

Рис. 1.3. – Схема измерения тока диода при прямом включении.

Рис. 1.4. – Схема измерения тока диода при обратном включении.
1.2. Продемонстрировать преподавателю работу данных схем.
1.3. По результатам измерения вычислить ток диода при прямом и обратном включении:
- Снятие вольтамперной характеристики (ВАХ) диода


Рис. 2.1. – Схемы для снятия прямой и обратной ветвей ВАХ.
Таблица 1 – Результаты эксперимента 2
| Прямая ветвь ВАХ | Обратная ветвь ВАХ | |||||
| V1, В | IПР, мА | UПР, В | V1, В | IОБ, мА | UОБ, В | |
| 5 | 43 | 0.731 | 0 | 0 | 0 | |
| 4 | 33 | 0.717 | 5 | 0,888 | 5 | |
| 3 | 23 | 0.699 | 10 | 1,776 | 10 | |
| 2 | 13 | 0.67 | 20 | 3,553 | 15 | |
| 1 | 4 | 0.606 | 25 | 3,553 | 20 | |
| 0 | 0 | 0 | 30 | 3,553 | 25 | |
- График прямой ветви ВАХ
- График обратной ветви ВАХ
ВЫВОД:
При прямой полярности диода точку А ВАХ проходит при 1 В, а при обратной при 20 В.
3. Измерение нагрузочной характеристики параметрического стабилизатора.
3.1. Измерение нагрузочной характеристики параметрического стабилизатора.

Рис. 3.1. Схема измерения нагрузочной характеристики параметрического стабилизатора.
3.2. Продемонстрировать преподавателю работу данной схемы.
3.3. По результатам измерения и расчетов заполнить табл. 3.1.
Результаты измерения нагрузочной характеристики параметрического стабилизатора.
| RL, Ом | UСТ, В | IL, мА | IСТ, мА |
| 50 | 4.286 | 86 | 0,888 |
| 100 | 5.010 | 50 | 0,033 |
| 200 | 5.021 | 25 | 58 |
| 500 | 5.026 | 10 | 73 |
| 700 | 5.027 | 7,181 | 76 |
| КЗ | 100,1*10 -12 | 100 | 0 |
4. Однополупериодный выпрямитель.

Рис. 4.1. – Схема исследования однополупериодного выпрямителя.

Рис. 4.2. – Вид осциллограммы однополупериодного выпрямителя.
5. Исследование мостового выпрямителя

Рис. 5.1. – Схема мостового выпрямителя.
= 0,636*120=76,32В
Построение обратной ветви ВАХ в Multisim

При построении схемы для получения обратной ветви ВАХ в Multisim воспользуемся такими компонентами как Ground(Заземление), Resistor(Сопротивление), Diode(Диод), Power(Батарейка).
Характеристики диода, выбранного согласно условиям задания:
.MODEL D1N3890A D (
Сопротивления резисторов 10 Ом и 10 кОм.
Эта схема отличается от предыдущей. Диод включен в противоположном направлении, а приборы подключены несколько иначе. Такое подключение приборов приведет к меньшей погрешности (т.к. на обратной ветви большие напряжения и маленькие токи).
Проведение анализа по постоянному току. (Simulate -> Analyses -> DC Sweep)
— В качестве варьируемого параметра выбираем напряжение источника V1.
Т.к. схема имеет базу, то варьируется напряжение и на диоде.
— В качестве диапазона изменений выбираем промежуток 0…2 В с шагом 0.01В.
— По оси Х задаем выражение V1 – напряжение на диоде, а по оси Y ток через диод -I(D1[ID]).
— Перед I(D1[ID]) ставим знак минус — это переносит график в первую четверть.
— Масштаб по оси X задаем в пределах 0…2 В с шагом сетки 0.2 В; по оси Y пределы и шаг выберем автоматические.
Запускаем на анализ (Run) и получаем график зависимости тока через диод I(D1) от напряжения V1, что и является Вольт-Амперной характеристикой (ВАХ).
Исследование прямой ветви вольт – амперной характеристики диода

Проводим измерения при различных значениях тока, данные в таблицу 1:
| Iпр, мА | |||||||
| Uпр, В | 0.000 | 0.500 | 0.536 | 0.572 | 0.593 | 0.608 | 0.619 |
По полученным данным строим график (рис. 2) прямой ветви ВАХ диода в среде MATLAB 7.0.

Рис. 2. График прямой ветви ВАХ диода
Вывод: ВАХ диода аналогична ВАХ германиевого диода. В связи с тем, что прямая ветвь данной ВАХ находится значительно левее ВАХ кремниевого диода, исследуемый диод хуже подходит для защиты сигналов малой амплитуды, чем кремниевый диод.
2. Исследование метода ограничения сигналов малой амплитуды с использованием устройства защиты «Гранит-8»
Собираем схему, представленную на рисунке 3. Для этого необходимо открыть шаблон устройства «Гранит-8» из файла “Гранит8.ms10”.

Рис. 3. Схема для исследования работы устройства «Гранит-8» в режиме ограничения сигналов малой амплитуды
Выставляем на источнике переменного напряжения значение Uвх = 0.1 В и проводим измерения выходного напряжения, изменяя частоту на источнике в диапазоне от 125 Гц до 10 кГц. Результаты заносим в таблицу 2:
| f, кГц | 0,125 | 0,250 | 0,500 | ||||||||||
| Uвых, мВ | 0.093 | 0.093 | 0.093 | 0.093 | 0.095 | 0.099 | 0.103 | 0.109 | 0.114 | 0.12 | 0.127 | 0.133 | 0.14 |
| А, дБ | -60.630 | -60.6303 | -60.6303 | -60.6303 | -60.4455 | -60.0873 | -59.7433 | -59.2515 | -58.8619 | -58.4164 | -57.924 | -57.523 | -57.077 |
Строим график (рис. 4) амплитудно-частотной характеристики в среде MATLAB 7.0 по точкам из таблицы 3. По оси ординат в MATLAB 7.0 – отсчет в децибелах, по формуле
| (1) |


Рис. 4. График АЧХ устройства «Гранит-8» в режиме ограничения сигналов малой амплитуды
Рассчитываем частоту среза по формуле (2) и сравниваем с частотой среза АЧХ, построенной в MATLAB 7.0.
| (2) |

Теоретически рассчитанная fср = 55.11 кГц.
Вывод: Из графика видно, что затухание, вносимое прибором “Гранит-8” в данном диапазоне частот достаточно близко к требуемой величине 60 дБ при уровне входного сигнала 0.1 В. Данная схема может быть использована для ограничения сигналов малой амплитуды.
3. Исследование метода фильтрации высокочастотных сигналов с использованием устройства защиты «Гранит-8»
Собираем схему, представленную на рисунке 5. Для этого необходимо открыть шаблон устройства «Гранит-8» из файла “Гранит8.ms10”.

Рис. 5. Схема для исследования устройства «Гранит-8» в режиме фильтрации сигналов высокочастотного навязывания
Выставляем на источнике переменного напряжения значение 5 В и в диапазоне от 125 Гц до 30 МГц измеряем выходное напряжение. Результаты занести в таблицу 4:
| f, кГц | 0,125 | 0,250 | 0,500 | |||||
| Uвых, В | 4.806 | 4.806 | 4.808 | 4.814 | 4.838 | 4.932 | 5.101 | 5.342 |
| А, дБ | -0.3437 | -0.3437 | -0.3401 | -0.3293 | -0.2861 | -0.1189 | 0.1737 | 0.5747 |
| f, кГц | 800 | |||||||
| Uвых, В | 5.649 | 10.652 | 4.382 | 1.743 | 1.321 | 0.624 | 0.298 | 0.160 |
| А, дБ | 1.0600 | 6.5692 | -1.1460 | -9.1535 | -11.5613 | -18.0757 | -24.4951 | -29.8970 |
| f, кГц | 1000 | 6000 | 8000 | 10 4 | 2*10 4 | 3*10 4 | ||
| Uвых, В | 0.128 | 0.068 | 0.034 | 0.023 | 0.017 | 0.014 | ||
| А, дБ | -31.8352 | -37.3292 | -43.3498 | -46.7448 | -49.3704 | -51.0568 | -Inf | -Inf |
Строим график (рис. 6) амплитудно-частотной характеристики в среде MATLAB 7.0 по точкам из таблицы 3. По оси ординат в MATLAB 7.0 – отсчет амплитуды в децибелах по формуле (1).

Рис. 6. График АЧХ устройства «Гранит-8» в режиме фильтрации сигналов высокочастотного навязывания
Рассчитываем частоту среза по формуле (2) и сравниваем с частотой среза АЧХ, построенной в MATLAB 7.0.
Теоретически рассчитанная fср = 55.11 кГц

Рис. 7. График АЧХ устройства «Гранит-8» в режиме фильтрации сигналов высокочастотного навязывания, приближенная в окрестности частоты срезу
Полученная на практике fср = 47.01 кГц
Вывод: Затухание сигнала в диапазоне частот от 125 Гц до 10 кГц не происходит, следовательно устройство не оказывает значительного влияния на качество связи..
Воспользуйтесь поиском по сайту:
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2023 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.01 с) .
Построение ВАХ полупроводникового диода в Multisim
ВАХ резистора через Multisim
Здравствуйте,сложил схему как надо было(сх1) ,нужно по условию построить ВАХ резистора,работа в.
Нужно снять ВАХ для 2N3394 и 2N3501 в multisim
Проблема заключается в том что данных транзисторов в miltisime нету. Подскажите 1)что делать.
Multisim. Как построить вах 2 диодов для сравнения через один характериограф?
Как построить вах 2 диодов для сравнения через один характериограф?
ВАХ диода
Здравствуйте подскажите пожалуйста как правильно подключить осцилограф в программе EWB чтобы.
ВАХ диода
Еще раз обращаюсь за подсказкой. Есть классический диод, ВАХ которого описывается как.
Получение ВАХ диода в Microcap9
Здравствуйте, столкнулся с проблемой, когда создавал Вольт-Амперную характеристику диода в.
График ВАХ диода Д1009
Существует такое вообще? И если нет, то как построить его?
Cнятие ВАХ диода в Electronics Workbench
Тема лабораторной работы: полупроводниковый диод. В Electronics Workbench нужно составить схему для.
Multisim. Не получается вывести в осциллограф вах 2-х диодов одновременно
Прикрепляю скрин где я собрал схему. Конкретно мне нужно чтобы на осциллографе выводились.
ВАХ полупроводникового диода
всем привет хочу построить график вах полупроводникового диода,но получается полная лажа код у.
