- •Свойства p-n перехода.
- •Вольт-амперная характеристика и разновидности полупроводниковых диодов. Свойства p-n перехода обуславливают следующий вид вольт-амперной характеристики диода (рис.2).
- •Различают выпрямительные диоды
- •I пр, мА I обр, мкА (мА) Uпр (b) Uпроб (b) Uобр (b)
- •I проб
- •Практическая часть.
- •Порядок выполнения работы.
Различают выпрямительные диоды
малой мощности Iпр. max до 300 мА;
средней мощности Iпр. max до 10 А;
большой мощности Iпр. max до 1000. А
С точки зрения частотных свойств выпрямительные диоды малой мощности подразделяют на:
низкочастотные до 400 Гц;
высокочастотные до 10-20 кГц.
Условное графическое обозначение полупроводникового стабилитрона показано на рис. 4. Стабилитрон – диод, работающий на обратной ветви вольт-амперной характеристики в режиме электрического пробоя. При его работе используется свойство незначительного изменения обратного напряжения на p-n переходе при электрическом пробое, что позволяет, в частности, использовать стабилитрон в схемах стабилизации напряжения.
Основными рабочими параметрами стабилитронов являются:
напряжение на участке стабилизации Uст;
температурный коэффициент напряжения на участке стабилизации ТКН = d Uст/dТ;
динамическое сопротивление Rд = d Uст/dIст;
минимальный Iст.min и максимальный Iст.max токи стабилизации (рис. 4).
I пр, мА I обр, мкА (мА) Uпр (b) Uпроб (b) Uобр (b)
5
(0,3 – 0,4) B
I проб
Рис. 2
Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода
Рис. 3
Условное графическое изображение диода и стабилитрона
Iпр (мА)
I обр (мA)
Uпр (B)
Uобр
Uст
I ст. max
I ст. min
(0,8 – 1,2) B
Рис. 4
Вольт-амперная характеристика и рабочие параметры стабилитрона
Практическая часть.
Цель работы: Ознакомление с принципом работы, разновидностями, назначением и рабочими параметрами полупроводниковых приборов с одним p-n переходом. Снятие вольт-амперных характеристик диода и стабилитрона. Расчет схемы и исследование работы параметрического стабилизатора напряжения на полупроводниковом стабилитроне.
Порядок выполнения работы.
Собрать схему для исследования вольт-амперной характеристики диода (рис. 5):
1кОм
Еп
2,2 кОм
А
V
Рис. 5
Снять прямую (при Еп = +15 В) и обратную (при Еп = –15 В) ветви вольт-амперной характеристики диода. Оценить значение падения напряжения на диоде при прямом включении и значение протекающего через диод обратного тока. Сделать вывод о материале, из которого изготовлен исследуемый диод.
Собрать схему для исследования вольт-амперной характеристики стабилитрона (в схеме рис.5 заменить диод на стабилитрон).
Снять прямую и обратную ветви вольт-амперной характеристики стабилитрона. Оценить значение следующих параметров стабилитрона:
а) Напряжение стабилизации;
б) Минимальный ток стабилизации;
в) Рассчитать по экспериментальной вольт-амперной характеристике стабилитрона его динамическое сопротивление.
Таблицы записи данных измерений
1. Вольт-амперная характеристика диода (прямое включение)
U В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I мА |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
10 |
12 |
14 |
15,8 |
2. Вольт-амперная характеристика диода (обратное включение)
U В |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
I мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Вольт-амперная характеристика стабилитрона (прямое включение)
U В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I мА |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
10 |
12 |
14 |
15,8 |
4. Вольт-амперная характеристика стабилитрона (обратное включение)
U В |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I мА |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9,6 |
