Здавалка
Главная | Обратная связь

Порядок выполнения лабораторной работы



Под­ключить германиевый выпрямительный диод к гнёздам Х10 и Х11 таким образом, чтобы положительный полюс источника напряжения Е2 соединялся с анодом (+) диода, а отрицательный полюс – с катодом (т.е. включить прямо) (рис.1.2). Цоколевки исследуемых приборов приведены в таблице 1.1. Вывести регулятор напряжения источника Е2 в крайнее левое положение. Включить блок питания тумблером, расположенным с правой стороны корпуса блока питания, при этом должен загореться индикатор «Сеть». Тумблер включения источника на­пряжения Е2 перевести в положение «Вкл», при этом должен загореться зелёный индикатор. Тумблеры переключения пределов измерения вольтметра V2 и миллиамперметра mA2, установить в положение «1 В» и «10 мА» соответственно.

Исследовать зависимость прямого тока Iпр от прямого напряжения Uпр для германиевого диода. Вращая ручку плав­ной регулировки напряжения источника Е2, последовательно устано­вить на миллиамперметре mA2 значения силы прямого тока в диоде, а с по­мощью вольтметра V2 определить соответствующие значе­ния прямого напря­жения Uпр. Результаты измерений занести в таблицу 1.2.

Внимание!!! Сила тока в диоде не должна превышать 10 мА. Не следует допускать зашкаливания стрелок вольт­мет­ра V2 и миллиамперметра mA2. При загорании красной индикаторной лампочки перегрузки ис­точника Е2 необходимо уменьшить его напряжение.

Аналогичным образом произвести исследование прямых ветвей вольт–амперных характеристик кремниевого диода и стабилитрона.

Таблица 1.1
Бук­вен­ное обо­зна­че­ние ди­о­да Тип диода Особенности конструкции диода Цоколевки диодов
Д 220, Д 220 А Диод крем­ние­вый, уни­вер­саль­ный. Диод микро­сплавной в ме­талло­стек­лян­ном корпусе чёрного цвета.
Д 223 Диод кремни­е­вый, вы­прями­тельный.
Д 9 Б (Д) Диод гер­ма­ниевый, выпрямительный. Диод точеч­ный в стеклянном кор­пусе чёрно­го цвета.
Д 9 Г Диод гер­ма­ниевый, выпрями­тельный. Диод точечный в стеклянном кор­пусе.
Д814АПП, Д 814 Д, КС 133 А Стабили­трон крем­ние­вый. Стабилитрон сплавной в ме­таллостеклян­ном корпусе белого цвета.
Таблица 1.2
Диоды Iпр, мА 0,5
Ge Uпр, В              
R, Ом              
Si Uпр, В              
R, Ом              
Стабилитрон Uпр, В              
R, Ом              
Стабилитрон Iобр, мА -0,5 -1 -2 -4 -6 -8 -10
Uобр, В              
R, Ом              

Исследовать зависимость обратного тока Iобр от обратного напряжения Uобр для кремниевого p-n-перехода, работающего в режиме электрического пробоя (стабилитрона). Для этого его нужно подключить к гнёздам Х10 и Х11 в об­рат­ном направлении. Вращая ручку регулятора напряжений ис­точника Е2, на миллиамперметре mA2установить значения силы обратного тока, указанные в таблице 1.2, а по вольтметру V2 определить соответствующие зна­чения об­рат­ного напряжения, считая, что Uобр<0.

Используя данные таблицы 1.2, рассчитать статические сопро­тивления диодов. Результаты расчета занести в таблицу 1.2. Если U – значение напряжения, соответствующее силе тока I в рабочей точке, то статическое сопротивление определяется:

В выводах указать, какой из материалов обладает наибольшим сопротивлением, каким образом изменяется сопротивление p-n-перехода с ростом прямого тока.

По данным таблицы 1.2, построить графики зависимостей Iпр=f(Uпр) и Iобр=f(Uобр), рас­полагая ось I по вертикали. В I квадранте следует откладывать значения прямых I и U, а в III квадранте - значения обратных I и U для всех исследуемых диодов.

На линейном участке вольт–амперных характеристик выбрать рабочую точку С. Вокруг рабочей точки выбрать приращения токов и соответствующих им напряжений (точки А и В на рис. 1.4) и вычислить дифференциальные со­противления r для всех типов p-n- переходов.

В выводе указать соотношение не только между дифференциальными сопротивлениями rGe и rSi, а также для прямого rSiпр и обратного r*Siобр дифференциальных сопротивлений кремниевого стабилитрона.

Рассчитать крутизну вольтамперных характеристик исследуемых диодов, используя соотношение:

.

Составить отчет по выполненной работе, изучить рекомендованную литературу и ответить на контрольные вопросы.

 

Содержание отчёта

1. Наименование и цель работы.

2. Схемы прямого и обратного включения p-n-переходов. Цоколевки исследуемых приборов, с обозначением анода и катода.

3. Таблица с результатами измерений и расчетов.

4. Графики вольт–амперных характеристик.

5. Графо-аналитический расчет дифференциального сопротивления и крутизны вольт-амперной характеристики.

6. Графики зависимостей R(U).

7. Выводы по результатам проделанной работы.

 

5. Рекомендованная литература

1. Пасынков В. В., Чиркин Л. К. Полупроводниковые приборы. – СПб.: Издательство «Лань», 2003.

2. Электронные приборы/ В. Н. Дулин, Н. А. Аваев, В. П. Дёмин и др.; Под ред. Г. Г. Шишкина. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

3. Петров К. С. Радиоматериалы, радиокомпоненты и электрони­ка. – СПб.: Питер, 2003.

 

6. Контрольные вопросы

1. Энергетические зоны полупроводников [1], с. 8. Генерация и рекомбинация носителей заряда [1], с. 9.

2. Полупроводники i–типа, n–типа, p–типа [1], с.13-17.

3. Образование p–n–перехода. Виды p–n–пере­ходов. Методы изготовления [1], с. 41, 50.

4. Свойства обеднённого слоя, образование внутреннего элек­трического поля и потенциального барьера в p–n–переходе [1], с. 41, 54.

5. Диаграммы энергетических уровней в рав­новесном p–n–переходе [1], с. 42–43.

6. PN-переход при подаче внешнего напряжения (прямого и обратного) [1], с. 42.

7. Зависимость ширины обеднённого слоя в p–n–переходе от прямого (обратного) напряжения [1], с. 44; [3], с. 96.

8. Зависимость высоты потенциального барьера в p–n–переходе от прямого (обратного) напряжения. [1], с. 44; [3], с. 97.

9. Диффузионный и дрейфовый токи в p–n–переходе. Инжекция и экстракция носите­лей заряда через p–n–переход [1], с. 44.

10. Явление пробоя в p–n–переходе. Факторы, влияющие на величину напряжения пробоя [1], с. 103.

11. Вольт–амперная характеристика p–n–перехода [1], с. 78-86.

12. Выпрямительные германиевые и кремниевые диоды [1], с. 138-145.

13. Стабилитроны и стабисторы, исходный материал, зависимость напряжения стабилизации от концентрации примесей [1], с. 167-172.

14. Графоаналитический расчет основных параметров диодов.

 

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.