ВАХ полупроводникового прибора
5/10Снимите ВАХ нелинейного полупроводникового прибора.
Оборудование: нелинейный полупроводниковый прибор, источник тока, цифровой мультиметр, магазин сопротивлений, соединительные провода, миллиметровая бумага.
Примечание. Искомая зависимость может содержать участок, на котором напряжение убывает с ростом силы тока. Эту особенность следует учесть в предлагаемом способе измерения.
▶Показать разборСкрыть разбор
ОтветВАХ снимают по схеме с источником регулируемого напряжения, вольтметром и амперметром; участок с отрицательным динамическим сопротивлением \(r_{\text{дин}} = dU/dI\) получают, включив последовательно с прибором резистор, сопротивление которого больше \(|r_{\text{дин}}|_{\max}\), и вычтя затем вклад резистора.
РешениеРекомендации для организаторов. В качестве исследуемого полупроводникового прибора рекомендуется использовать семистор, ВАХ которого приведена на рисунке.

Соберём цепь, схема которой приведена на втором рисунке. Снимем ВАХ семистора. Для этого будем увеличивать выходное напряжение источника тока. При достижении \(U_b\) сила тока в цепи скачком возрастает от \(I_b\) до \(I_d\). При последующем увеличении напряжения мы снимем зависимость \(I(U)\), которой соответствует участок \((d, e)\) ВАХ. При уменьшении напряжения мы снимаем зависимость \(I(U)\), которой соответствует участок \((e, d, c)\) ВАХ. При достижении \(U_c\) сила тока в цепи скачком уменьшится от \(I_c\) до \(I_a\). Таким образом, цепь, приведённая на втором рисунке, не позволяет изучить участок \((c, b)\) вольтамперной характеристики.

Зависимость \(dU/dI\) любого электронного прибора называется динамическим сопротивлением и обозначается \(r_{\text{дин}}\). На участке \((c, b)\) (см. первый рисунок) \(r_{\text{дин}}\) — отрицательная величина. Соединим последовательно с семистором резистор, сопротивление которого больше максимального значения модуля \(r_{\text{дин}}\). Теперь сопротивление фрагмента цепи «резистор–семистор» положительно. Снимем ВАХ этого участка цепи. Учитывая вклад резистора \(R\) в вид новой ВАХ, восстановим участок \((c, b)\) ВАХ семистора.
Похожие задачи
- Напряжение зажигания лампы ВсОШ 1992/2001, 10 кл.
- Выводы транзистора ВсОШ 1992/2001, 11 кл.
- Элемент с ВАХ и резистор ИОШ 2018/19, 11 кл.
- Лампочки накаливания: параллельно и последовательно Физтех 2020/21, 9 кл.
- Греем диод ВсОШ 2020/21, 9 кл.
- Прибор с вольт-амперной характеристикой СПбГУ 2022/23, 10 кл.