«Наука начинается с тех пор, когда начинают измерять». Д. И. Менделеев
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 2 Осциллограф Осциллограф (лат. oscillo — качаюсь + греч. γραφω — пишу) — прибор, предназначенный для исследования (наблюдения, записи; измерения) амплитудных и временных параметров электрического сигнала, подаваемого на его вход, либо непосредственно на экране, либо записываемого на ленту. Современные осциллографы позволяют исследовать сигнал гигагерцовых частот.
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 3 Осциллограф Осциллографы с периодической развёрткой для непосредственного наблюдения формы сигнала на экране (электронно-лучевом, жидкокристаллическом и т. д.) — в зап.-европ. языках oscilloscop(e) По способу обработки входного сигнала Аналоговый Цифровой
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 4 Осциллограф По количеству лучей: однолучевые, двулучевые и т. д. Количество лучей может достигать 16-ти и более ( n -лучевой осциллограф имеет n ное количество сигнальных входов и может одновременно отображать на экране n графиков входных сигналов). Осциллографы с периодической развёрткой делятся на: универсальные (обычные), скоростные, стробоскопические, запоминающие и специальные; цифровые осциллографы могут сочетать возможность использования разных функций
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 5 Осциллограф Осциллограф также может существовать не только в качестве автономного прибора, но и в виде приставки к компьютеру (подключаемой через какой-либо порт : LPT, COM, USB, вход звуковой карты).
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 6 Осциллограф
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 7 Осциллограф Электроннолучевая трубка
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 8 Развертка Фигуры Лиссажу Jules Antoine Lissajous ;
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 9 Фигуры Лиссажу
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 10 Фигуры Лиссажу Если отношение частот сигналов, которые подаются на входы осциллографа рациональное число, то кривые на экране будут замкнутые. Фигуры Лиссажу
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 11 Развертка Существует 2 режима работы развертки: непрерывный ждущий.
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 12 Развертка
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 13 Синхронизация
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 14 Синхронизация Синхронизация бывает от собственного генератора, от сети переменного тока или исследуемым сигналом
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 15 Входная цепь Открытый и закрытый вход
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 16 Полоса пропускания 1- с открытым входом; 2 – с закрытым входом
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 17 Настройка осциллографа .
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 18 Настройка осциллографа 1. Включите осциллограф, нужно дать время прибору прогреть трубку до тех пор, пока на экране не появится точка или линия. 2. Установите ручку развертки времени в положение 1 мс/дел. Такое значение представляет золотую середину для калибровки прибора. 3. Установите ручку "Вольт/деление" в положение 5 В/дел. Начинать измерения необходимо с грубых пределов, чтобы не сжечь усилитель. 4. Установите ручку контроля синхронизации в положение "Авто" Выберите внутреннюю синхронизацию и тип сигнала — переменного тока (без постоянной составляющей). 5. Ручки выбора положения луча (вверх/вниз и вправо/влево) установите таким образом, чтобы видеть на экране луч. 6. Подсоедините ко входу прибора выводы (вход закрытый)с металлическими щупами. 7. . Ручкой вертикального положения добейтесь установки луча в первой клетке снизу 8. . Ручкой горизонтального положения добейтесь установки луча примерно посередине экрана. Необязательно делать это с точностью до миллиметра. 9. Подайте измеряемый сигнал. 10. Ручкой «Вольт/деление» добейтесь появления изображения на экране. 11. Ручкой развертки подобрать необходимую длительность. 12. Если изображение двигается, ручками стабильность и уровень сигнала добиться неподвижного изображения. 13. Снять отсчет в делениях экрана и умножить на множитель усилителя и множитель развертки. . .
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 19 Осциллограф
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 20 Полупроводники . По значению удельного электрического сопротивления полупроводники занимают промежуточное место между хорошими проводниками и диэлектриками. К числу полупроводников относятся многие химические элементы (германий, кремний, селен, теллур, мышьяк и др.), огромное количество сплавов и химических соединений. Самым распространенным в природе полупроводником является кремний, составляющий около 30 % земной коры. Качественное отличие полупроводников от металлов проявляется прежде всего в зависимости удельного сопротивления от температуры. С понижением температуры сопротивление металлов падает У полупроводников, напротив, с понижением температуры сопротивление возрастает и вблизи абсолютного нуля они практически становятся изоляторами
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 21 Полупроводники . I = In + Ip. Ток электронов и дырок При заданной температуре полупроводника в единицу времени образуется определенное количество электронно-дырочных пар. Образование сопровождается рекомбинацией Электронно-дырочный механизм проводимости проявляется только у чистых (то есть без примесей) полупроводников. Он называется собственной электрической проводимостью полупроводников.
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 22 Полупроводники . Необходимым условием резкого уменьшения удельного сопротивления полупроводника при введении примесей является отличие валентности атомов примеси от валентности основных атомов кристалла. Проводимость полупроводников при наличии примесей называется примесной проводимостью. Различают два типа примесной проводимости – электронную и дырочную проводимости. Электронная проводимость возникает, когда в кристалл германия с четырехвалентными атомами введены пятивалентные атомы (например, атомы мышьяка, As). Атом мышьяка в решетке германия. Полупроводник n-типа.
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 23 Полупроводники . Атом индия в решетке германия. Полупроводник p-типа
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 24 Полупроводники . Донорные и акцепторные уровни
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 25 p-n переход . В полупроводнике p-типа концентрация дырок намного превышает концентрацию электронов. В полупроводнике n-типа концентрация электронов намного превышает концентрацию дырок. Если между двумя такими полупроводниками установить контакт, то возникнет диффузионный ток — носители заряда, хаотично двигаясь, перетекают из той области, где их больше, в ту область, где их меньше. При такой диффузии электроны и дырки переносят с собой заряд. Как следствие, область на границе станет заряженной, и область в полупроводнике p-типа, которая примыкает к границе раздела, получит дополнительный отрицательный заряд, приносимый электронами, а пограничная область в полупроводнике n-типа получит положительный заряд, приносимый дырками. Таким образом, граница раздела будет окружена двумя областями пространственного заряда противоположного знака. Электрическое поле, возникающее вследствие образования областей пространственного заряда, вызывает дрейфовый ток в направлении, противоположном диффузионному току. В конце концов, между диффузионным и дрейфовым токами устанавливается динамическое равновесие и перетекание зарядов прекращается.
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 26 p-n переход . Вольтамперная характеристика диода
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 27 Диод . Выпрямление переменного тока при помощи диода
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 28 Выпрямитель .
С.И.Кононенко Введение в физпрактикум 29 Выпрямитель .
