4. Описание лабораторной установки

В лабораторной установке стабилитроны включены в измерительную цепь согласно схеме, приведенной на рис. 2.6. Последовательное подключение различных стабилитронов в схеме производится соединительными проводниками. Ток через стабилитрон задается регулируемым стабилизатором тока и контролируется цифровым миллиамперметром. Величина напряжения на стабилитроне контролируется цифровым вольтметром. Полярность напряжения изменяется переключением соединительных проводников. Для измерения температурных параметров стабилитрона в установке имеется термостат, который может быть включен на нагревание и на охлаждение.

I_СТ

Рис. 2.6. Блок-схема лабораторной установки

Для измерения статических характеристик ВАХ следует, задавая величину тока в пределах 0…20 мА, измерить прямое и обратное напряжение на p–n-переходах, подключая последовательно различные стабилитроны. Обратить особое внимание на тщательность измерений на начальных участках ВАХ.

5. Порядок выполнения работы

1. Снять статические ВАХ стабилитронов для прямого и обратного включений.

2. Снять зависимость дифференциального сопротивления от тока для двух стабилитронов по указанию преподавателя. Задать токи стабилизации в пределах от 0.5…20 мА с шагом 2 мА. При выбранных токах стабилизации ручкой регулировки тока обеспечить малые изменения тока стабилизации и определить приращение напряжения стабилизации .

3. Измерять напряжение стабилизации и дифференциальное сопротивление для всех стабилитронов в рабочей точке, соответствующей = 5 мА.

4. Измерить напряжение стабилизации для всех стабилитронов при повышенной температуре по указанию преподавателя при = 5 мА.

5. Определить температурный коэффициент напряжения стабилизации всех стабилитронов и построить зависимость ТКН от .

6. Рассчитать концентрации примеси в базе стабилитронов, обладающих лавинным пробоем.

7. Вопросы и задания для подготовки к работе

1. Назначение стабилитрона и принцип его работы.

2. Перечислите и поясните основные параметры стабилитронов.

3. Объясните механизм лавинного пробоя p–n-перехода.

4. Поясните эффект межзонного туннелирования в p–n-переходе.

5. Что называется коэффициентом прозрачности потенциального барьера?

6. Чем отличается ВАХ стабилитронов с туннельным и лавинным пробоем?

7. Поясните понятия коэффициента ионизации и коэффициента умножения при лавинном пробое.

8. Считая, что коэффициент ионизации зависит от поля по формуле , где = 10⁶ см^–1, а = 10⁵ В/см, рассчитать, как изменится коэффициент ионизации и коэффициент умножения при возрастании поля от до В/см при ширине ОПЗ = 10 мкм.