Исследование работы полупроводникового диода и стабилитрона, сравнение их характеристик - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника лабораторная работа
Главная
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Исследование работы полупроводникового диода и стабилитрона, сравнение их характеристик
Закономерности протекания тока в p–n переходе полупроводников. Построение вольтамперных характеристик стабилитрона, определение тока насыщения диода и напряжения пробоя (напряжения стабилизации). Расчет концентрации основных носителей в базе диода.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Исследование работы полупроводникового диода и стабилитрона, сравнение их характеристик
1. Закрепить навыки сборки простейших электрических цепей.
2. Закрепить навыки использования электроизмерительных приборов.
3. Закрепить теоретические сведения о методах анализа электрических цепей с полупроводниковыми приборами.
4. Изучить закономерности протекания тока в p - n переходе.
5. Исследовать вольтамперную характеристику диода и стабилитрона.
6. По экспериментальным зависимостям сделать количественную оценку параметров токовых характеристик p - n переходов.
– название лабораторно-практической работы;
– все расчеты к таблицам и дополнительные расчеты;
Лабораторная работа выполняется на компьютере с применением виртуальной лаборатории Electronics WorkBench (EWB).
Отчет должен быть представлен печатной работой на листах формата А4, таблицы заполняются шариковой ручкой от руки.
Расчет может выполняться от руки или на компьютере.
Лабораторная работа проводится в виртуальной среде EWB.
1. Основные теоретические положения
Полупроводниковый диод представляет собой двухэлектродный прибор на основе электронно-дырочного перехода в кристалле полупроводника (рис. 1) и предназначен для преобразования переменного тока в пульсирующий ток одной полярности.
Если к диоду приложить напряжение в прямом направлении, когда положительный полюс источника энергии соединен с р-областью (анодом), а отрицательный - с n-областью (катодом), то потенциальный барьер p-n-перехода понижается и через диод протекает большой прямой ток даже при невысоком приложенном напряжении. При смене полярности приложенного к диоду напряжения потенциальный барьер повышается, и через диод протекает очень малый ток неосновных носителей заряда (обратный ток) даже при высоких значениях обратного напряжения.
Вольтамперная характеристика диода вследствие этого является резко несимметричной, и ее типичный вид представлен на рис. 2.
Рис. 2. Вольтамперная характеристика диода
Нелинейным элементом электрической цепи называют элемент, сопротивление которого зависит от величины тока, проходящего через него. Нелинейной электрической цепью называют такую цепь, в состав которой входит хотя бы один нелинейный элемент.
При анализе нелинейных цепей электрические свойства нелинейных и линейных элементов представляют в виде ампер-вольт характеристик (авх), которые отображают зависимость тока от напряжения, т.е. I=f(U).
АВХ могут быть получены из зависимости R=f(I), если воспользоваться законом Ома. Так для характеристики, изображенной на рис.а, АВХ будет иметь вид прямой линии, определяемой выражением: I = (1/R)*U, а для характеристики, изображенной на рис.в, АВХ будет иметь вид кривой, выражение которой определяется следующим образом:
I= (1/R)*U = (1/(I*k))*U; I 2 = U/k; I = vU/k;
АВХ линейных элементов имеют вид прямых линий, а нелинейных элементов - некоторых кривых линий (рис. **.).
По виду АВХ различают нелинейные элементы с симметричной и несимметричной характеристиками (по отношению к началу координат).
Полупроводниковый стабилитрон -- это диод, предназначенный для работы в режиме пробоя на обратной ветви вольт-амперной характеристики. В диоде, к которому приложено обратное, или запирающее, напряжение, возможны три механизма пробоя: туннельный пробой, лавинный пробой и пробой вследствие тепловой неустойчивости -- катастрофического саморазогрева токами утечки. Тепловой пробой наблюдается в выпрямительных диодах, особенно германиевых, а для кремниевых стабилитронов он не критичен. Стабилитроны проектируются и изготавливаются таким образом, что либо туннельный, либо лавинный пробой, либо оба эти явления вместе возникают задолго до того, как в кристалле диода возникнут предпосылки к тепловому пробою. Серийные стабилитроны изготавливаются из кремния, известны также перспективные разработки стабилитронов из карбида кремния и арсенида галлия.
1. Исследовать вольтамперную характеристику полупроводникового диода Д237А и стабилитрона Д811 при прямом и при обратном включении. Для диода Д237 А в прямом направлении напряжение изменять в пределах от 0 до 1 В, в обратном от 0 до 80 В. Для стабилитрона Д811 прямом направлении напряжение изменять в пределах от 0 до 0,6 В, в обратном от 0 до 12 В. Запрещается превышать паспортные данные для диода и стабилитрона (см. Макет - Описание лабораторного макет - Паспортные данные приборов).
2. По начальному участку обратной ветви ВАХ диода Д237 А определить ток насыщения.
3. По обратной ветви ВАХ стабилитрона Д811 определить напряжение стабилизации(пробоя).
4. Рассчитать концентрацию носителей в базе диода по формуле(1,2(см. Теория - теоретическая часть) в зависимости от типа p-n перехода), исходя из определенного напряжения пробоя(стабилизации) для стабилитрона.
5. Оформить отчет по лабораторной работе.
3. Экспериментальные данные и их анализ
Результаты измерений приведены в таблице 1:
По измеренным данным построены графики:
Вольт-амперные характеристики диода Д237А
Вольт-амперные характеристики стабилитрона Д811
По начальному участку обратной ветви вольт-амперной характеристики полупроводникового диода определяем ток насыщения диода.
По обратной ветви вольт-амперной характеристики стабилитрона определяем напряжение пробоя (напряжение стабилизации).
Материал, из которого изготовлен стабилитрон - это кремний, следовательно
Ед=1,12 эв. Тип p-n перехода - резкий несимметричный, поэтому применяем формулу:
В процессе лабораторной работы были изучены закономерности протекания тока в p-n переходе. Были построены вольтамперные характеристики p-n перехода, определен ток насыщения диода и напряжение пробоя (напряжение стабилизации). Была рассчитана концентрация основных носителей в базе диода. Из вольтамперной характеристики диода наблюдаем, что при малом падении напряжения на диоде через него протекает значительный ток, то есть сопротивление диода в прямом направлении мало, а в обратном направлении ток через диод во много раз меньше, то есть его сопротивление в обратном направлении велико, что характеризует диод как полупроводниковый прибор, обладающий односторонней проводимостью.
Из вольтамперной характеристики стабилитрона видим, что при обратной проводимости стабилитрона ток через p-n переход в начале характеристики обратной проводимости возрастает мало, а затем, при достижении напряжения близком к напряжению стабилизации резко возрастает, эта особенность стабилитрона используется при стабилизации напряжения на нагрузке.
Расчет контактной разности потенциалов для р-n перехода. Вычисление сопротивления полупроводникового диода постоянному току. Балластное сопротивление и изменение напряжения источника питания. Температурный коэффициент напряжения стабилизации стабилитрона. практическая работа [25,9 K], добавлен 07.03.2013
Стабилитрон - диод для стабилизации напряжения. Экспериментальное исследование характеристик полупроводникового стабилитрона. Использование программы Electronics Workbench. Схемы прямого и обратного включения стабилитрона, понятие его рабочих участков. лабораторная работа [52,9 K], добавлен 12.01.2010
Характеристика полупроводниковых диодов, их назначение, режимы работы. Исследование вольтамперной характеристики выпрямительного полупроводникового диода, стабилитрона и работы однополупериодного полупроводникового выпрямителя. Определение сопротивления. лабораторная работа [133,6 K], добавлен 05.06.2013
Расчет схем, параметров транзистора, выпрямителя, тока и напряжения на диоде. Выявление особенностей работы диода и стабилитрона. Определение переходного процесса в цепи с нелинейным элементом и построение графиков. Нахождение положения рабочей точки. курсовая работа [1,9 M], добавлен 26.01.2015
Анализ конструктивных особенностей полупроводниковых диодов. Диодные матрицы и сборки. Структура диода Ганна с перевернутым монтажом. Основные ограничители напряжения. Расчет характеристик диода Ганна. Смесительные и переключательные СВЧ-диоды. курсовая работа [365,9 K], добавлен 18.12.2009
Вольтамперная характеристика полупроводникового стабилитрона. Параметрические стабилизаторы напряжения. Соотношения токов и напряжений. Относительное приращение напряжения на выходе стабилизатора. Температурный коэффициент напряжения стабилизации. лабораторная работа [123,2 K], добавлен 03.03.2009
Классификация и параметры стабилизаторов напряжения тока. Характеристики стабилитрона и нагрузочного сопротивления. Компенсационный транзистор постоянного напряжения с непрерывным регулированием. Различные параметры мощности импульсного стабилитрона. реферат [492,5 K], добавлен 18.07.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Исследование работы полупроводникового диода и стабилитрона, сравнение их характеристик лабораторная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Красота Определение Для Сочинения 9.3 Огэ
Реферат по теме Рятувальні роботи і невідкладна допомога в надзвичайних ситуаціях
Реферат: Баллада о блуждающей пуле
Реферат: Торгово-Промышленная палата Российской Федерации Комитет по оценочной деятельности методические рекомендации по оценке рыночной стоимости нематериальных активов предприятий (реферат)
Дипломная Работа На Тему Правовое Регулирование Социального Налогообложения В Современной Украине
Контрольная работа по теме Предупреждение преступности
Реферат: Этническая и религиозная толерантность как условие эффективного межнационального общения
Курсовая Работа На Тему Политические Элиты И Политическое Лидерство
Что Говорят Листья Осенью Сочинение
Курсовая Работа На Тему Муниципальные Финансы И Проблемы Их Развития В Современных Условиях
Реферат: Воздействие на природу. Скачать бесплатно и без регистрации
Краткое Сочинение На Тему Путешествие
Реферат: Документация: сущность, значение, виды документов и требования по их оформлению
Контрольная Работа На Тему Экономическая Сущность Финансового Менеджмента
Сочинение Книга 6 Класс
Ответы Контрольных Работ Ситникова 2 Класс
Реферат по теме Эволюция техники и технологии виноделия
Курсовая работа по теме Организационно-экономическая структура МУЗ ГКБ № 6 им. Н.С. Карповича
Контрольная работа по теме Международная система единиц. Расчет плотности твердых тел
Контрольная Работа На Тему Microsoft Excel И Microsoft Access
Энтомофауна околоводных и лесных биотопов Нижнехопёрского природного парка - Биология и естествознание курсовая работа
Конституция РСФСР 1918 г. Судебная реформа 1864 г. - Государство и право контрольная работа
Понятие гражданской обороны - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда контрольная работа