Исследование свойств полупроводников методом вольтфарадных характеристик. Абрамов В.Б - 15 стр.

UptoLike

Gэ
Сэ
Uo
Уэ
Уэ
j
U
Re(jU) ~ Cэ
Im( U) ~ Gэj
Рис. 16. Двухэлементная параллельная схема измерений
В основе правил преобразования одной электрической схемы, отображающей
модель объекта исследования, в другую лежит идентичность реакции этих схем
при идентичных воздействиях. Согласно теории комплексной переменной две
комплексные величины Р = Х
р
+ jУ
р
и К = Х
к
+ jУ
к
будут равны в том случае, если
будут соответственно равны их действительные и мнимые части, т.е. Х
р
=X
к
и
X
р
= У
к
.
Примеры преобразования
1. Преобразование последовательной двухэлементной схемы в параллельную
двухэлементную схему (рис.17).
R1
R2
С2
C1
Рис. 17. Преобразование последовательной схемы в параллельную
Известные величины: С1, R1; искомые величины: С2, R2.
2
2
11
Cj
RZ
pr
ω+=
;
1
1
1
11
Cj
R
Z
ps
ω
+
=
;
pspr
ZZ
11
=
.
222
111
1
2
R
C
C
C
ω+
=
. (6)
1
11
1
2
22
R
R
C
R +
ω
= . (7)
Довольно часто активную составляющую представляют в виде проводимости.
Тогда
данных конкретных измерений они более удобны.
Остальные элементы управления аналогичны элементам Измерителя R C.
Как реактивная, так и активная составляющие проводимости всегда представ-
лены в виде емкости и измеряется в пФ. В отличие от Измерителя R C, изменить
представление активной составляющей нельзя, поскольку ось Y здесь общая, но
записываться результаты в рабочую тетрадь будут
в том же представлении, как
выбрано для измерителя.
Обратите внимание, что при записи данных, в отличие от всех других регист-
ри
р
ующих инструментов, записываться будут сразу несколько строк значений.
Количество записываемых строк определяется количеством точек в периоде
функционального генератора, формирующего пилообразный сигнал напряжения
смещения.
Измерения всей зависимости довольно длительной процесс и зависит от коли-
чества точек в периоде сигнала. По окончании измерения характеристики (не в
режиме предварительного просмотра), функциональный генератор выключится.
Рекомендуется только после этого нажимать кнопку «Запись» на панели управле-
ния рабочей тетради.
Электронный осциллограф. Предназначен для измерения зависимости посто-
янной составляющей тока через образец (ось Y) от напряжения смещения (ось X).
При помощи кнопок, расположенных в правом нижнем углу, имеется возмож-
ность переключить размерность напряжения смещения. Все остальные элементы
управления выполняют
те же функции, что и аналогичные у характерионрафа.
Обработка результатов измерений
Она возможна как после окончания записей измерения (см. область управле-
ния рабочей тетради), так и в любое другое время.
Программное обеспечение предоставляет возможность:
1.
провести вычисления и получить новые данные из измеренных величин с
помощью построителя выражений;
2.
представить результаты в графическом виде при помощи специального
инструмента манипулирования графиками;
3.
сформировать отчет о лабораторной работе.
Работа с графиками осуществляется с помощью специального инст
р
умента
(рис. 36), предназначенного для графического представления измеренных и рас-
считанных величин. Каждое измерение может иметь несколько графиков.
В верхней части окна расположена область управления графиком, позволяю-
щая просматривать, добавлять, удалять, менять внешнее представление графика
(рис. 37). Каждый график может быть либо одной кривой, либо семейством кри-
вых, зависящих от параметра.
15 30
данных конкретных измерений они более удобны.
                                                                                                     Уэ
    Остальные элементы управления аналогичны элементам Измерителя R C.
    Как реактивная, так и активная составляющие проводимости всегда представ-
лены в виде емкости и измеряется в пФ. В отличие от Измерителя R C, изменить                                  Сэ
представление активной составляющей нельзя, поскольку ось Y здесь общая, но
записываться результаты в рабочую тетрадь будут в том же представлении, как                                                                          Re(jU) ~ Cэ
выбрано для измерителя.                                                                                                                  Уэ   jU
                                                                                       Uo                        Gэ
    Обратите внимание, что при записи данных, в отличие от всех других регист-                                                                       Im(jU) ~ Gэ
рирующих инструментов, записываться будут сразу несколько строк значений.
Количество записываемых строк определяется количеством точек в периоде
функционального генератора, формирующего пилообразный сигнал напряжения
смещения.                                                                                          Рис. 16. Двухэлементная параллельная схема измерений
    Измерения всей зависимости довольно длительной процесс и зависит от коли-        В основе правил преобразования одной электрической схемы, отображающей
чества точек в периоде сигнала. По окончании измерения характеристики (не в      модель объекта исследования, в другую лежит идентичность реакции этих схем
режиме предварительного просмотра), функциональный генератор выключится.         при идентичных воздействиях. Согласно теории комплексной переменной две
Рекомендуется только после этого нажимать кнопку «Запись» на панели управле-     комплексные величины Р = Хр + jУр и К = Хк + jУк будут равны в том случае, если
ния рабочей тетради.                                                             будут соответственно равны их действительные и мнимые части, т.е. Хр =Xк и
                                                                                 Xр = Ук.
   Электронный осциллограф. Предназначен для измерения зависимости посто-
янной составляющей тока через образец (ось Y) от напряжения смещения (ось X).           Примеры преобразования
При помощи кнопок, расположенных в правом нижнем углу, имеется возмож-              1. Преобразование последовательной двухэлементной схемы в параллельную
ность переключить размерность напряжения смещения. Все остальные элементы        двухэлементную схему (рис.17).
управления выполняют те же функции, что и аналогичные у характерионрафа.
                                                                                                                                              С2

                                                                                             C1       R1
                    Обработка результатов измерений
    Она возможна как после окончания записей измерения (см. область управле-                                                                  R2
ния рабочей тетради), так и в любое другое время.
    Программное обеспечение предоставляет возможность:                                         Рис. 17. Преобразование последовательной схемы в параллельную
    1. провести вычисления и получить новые данные из измеренных величин с
        помощью построителя выражений;                                              Известные величины: С1, R1; искомые величины: С2, R2.
    2. представить результаты в графическом виде при помощи специального                  1    1                        1       1                   1    1
                                                                                             =    + jωC 2 ;                =          ;                =     .
        инструмента манипулирования графиками;                                           Z pr R 2                      Z ps R1 + 1                 Z pr Z ps
    3. сформировать отчет о лабораторной работе.                                                                                 jωC1
    Работа с графиками осуществляется с помощью специального инструмента                                                    C1
(рис. 36), предназначенного для графического представления измеренных и рас-                              C2 =                       .                           (6)
считанных величин. Каждое измерение может иметь несколько графиков.                                              1 + ω ⋅ C12 ⋅ R12
                                                                                                                        2


    В верхней части окна расположена область управления графиком, позволяю-                                             1
                                                                                                          R2 =         + R1 .                    (7)
щая просматривать, добавлять, удалять, менять внешнее представление графика                               ω ⋅ C12 ⋅ R1
                                                                                                                   2

(рис. 37). Каждый график может быть либо одной кривой, либо семейством кри-         Довольно часто активную составляющую представляют в виде проводимости.
вых, зависящих от параметра.                                                     Тогда


                                         30                                                                                      15