3. Снятие вольтамперной характеристики туннельного диода при помощи осциллографа.
Собрать схему, приведенную на рис.15.
Рис.15. Схема для снятия вольтамперной характеристики туннельного диода при помощи осциллографа
Схема позволяет снять прямую ветвь характеристики. Перед началом опыта движок потенциометра поставить в положение, показанное на рис.15. Внимание! Постепенно увеличивать напряжение от нуля.
Рис.16. Вольтамперная характеристика туннельного диода
По характеристике определить дифференциальные сопротивления на разных участках прямой ветви, пиковый ток, ток впадины, отношение пикового тока к току впадины, напряжение пика, напряжение впадины (рис.16.) При оформлении отчета представить таблицы измерений и обработанные осциллограммы. Сделать выводы по каждому пункту.
Внимание! Тумблер «Усилитель Y» держать в положении «x10».
Контрольные вопросы
1. Пояснить образование несимметричного ступенчатого p-n-перехода.
2. Как изменить сопротивление p-n-перехода?
3. Почему возрастает ток при прямом включении p-n-перехода, а при обратном включении p-n-переход закрыт?
4. Что показывают предельные параметры диода?
5. Перечислить характеризующие и предельные параметры выпрямительного диода?
6. Что такое ток термогенерации?
7. Причины возникновения пробоя p-n-перехода.
8. Как определить класс вентиля?
9. Как зависит вид вольтамперной характеристики диода от концентрации примесей в слоях?
10.Как снимается вольтамперная характеристика диода?
Таблица вариантов
№ вар. | Uпор, В | Ri, Ом | Pдоп, Вт | Iп, А | № вар. | Uпор, В | Ri, Ом | Pдоп, Вт | Iп, А |
1 | 0,40 | 0,80 | 0,32 | 0,40 | 13 | 0,40 | 0,90 | 0,32 | 0,40 |
2 | 0,50 | 0,80 | 0,50 | 0,50 | 14 | 0,50 | 0,90 | 0,40 | 0,50 |
3 | 0,60 | 0,80 | 0,70 | 0,60 | 15 | 0,60 | 1,50 | 0,24 | 0,30 |
4 | 0,45 | 0,75 | 0,70 | 0,70 | 16 | 0,45 | 1,20 | 0,24 | 0,30 |
5 | 0,65 | 0,70 | 0,75 | 0,80 | 17 | 0,65 | 1,30 | 0,28 | 0,35 |
6 | 0,40 | 0,70 | 0,80 | 0,90 | 18 | 0,40 | 0,75 | 0,70 | 0,80 |
7 | 0,45 | 0,60 | 1,0 | 1,0 | 19 | 0,45 | 0,65 | 1,10 | 1,0 |
8 | 0,50 | 0,20 | 1,50 | 2,50 | 20 | 0,50 | 0,25 | 1,45 | 2,50 |
9 | 0,40 | 0,10 | 3,0 | 5,0 | 21 | 0,40 | 0,10 | 3,50 | 5,0 |
10 | 0,45 | 0,10 | 4,0 | 7,0 | 22 | 0,45 | 0,09 | 5,0 | 7,0 |
11 | 0,50 | 0,08 | 6,0 | 8,0 | 23 | 0,50 | 0,07 | 6,0 | 8,0 |
12 | 0,40 | 0,05 | 8,0 | 10,0 | 24 | 0,40 | 0,05 | 8,0 | 10,0 |
Примечание: Студенты, получившие подвариант А, строят вольтамперную характеристику диода; получившие подвариант Б – строят кривую максимально допустимой мощности рассеивания; получившие подвариант В – составляют таблицу параметров для выпрямительных диодов большой мощности.
Работа №3
Исследование однополупериодного выпрямителя
и параметрического стабилизатора постоянного напряжения
Цель работы
Изучить работу однополупериодного выпрямителя однофазного тока и принцип стабилизации постоянного напряжения при помощи одноанодного стабилитрона.
Теоретическая часть
Схема однополупериодного выпрямителя однофазного тока приведена на рис.1. Выпрямитель питается от фазного напряжения U1 с действующим значением 220 В. Трансформатор Тр преобразует величину напряжения, создавая на вторичной обмотки W2 напряжение U2, действующее значение которого зависит от коэффициента трансформации Ктр= W1/W2 = U1/U2 . Кроме этого трансформатор разделяет потенциально цепи первичной и вторичной обмоток. Диод V включен последовательно с нагрузкой в цепь вторичной обмотки трансформатора.
Рис.1. Схема однополупериодного выпрямителя однофазного тока
Пусть в некоторый момент времени напряжение uab > 0, тогда к диоду прикладывается прямое напряжение и он проводит ток iа. На нагрузке появляется напряжение uн = iа*Rн. При изменении полярности напряжения uаb диод закрыт, ток в контуре не протекает и напряжение на нагрузке равно 0. Итак, за период переменного напряжения во вторичной обмотке трансформатора получается один импульс тока, поэтому схема называется однополупериодной.
Рассмотрим работу схемы в двух режимах:
1) U2m @ Uпор; 2) U2m >> Uпор, где Uпор – пороговое напряжение вольтамперной характеристики диода.
Пусть работа диода происходит в первом режиме, тогда при построении нагрузочной диаграммы необходимо учитывать нелинейность вольтамперной характеристики. Нагрузочная диаграмма изображена на рис.2.
Анодный ток в интервалах времени t1–t2 и t8–t9 не протекает, а в интервалах времени t2–t4 и t6–t8 имеет нелинейные искажения. Когда изменения напряжения U2 приходятся на линейный участок вольтамперной характеристики между точками 3 и 4, тогда нелинейные искажения тока отсутствуют.
Временные диаграммы работы выпрямителя с учетом нелинейности приведены на рис.3.
Рис.3. Временные диаграммы работы выпрямителя
Экспериментальная часть
... от структуры силикатных стёкол, и способно выдерживать умеренные концентрации катионов (например, натрий до 0,1%), не увеличивая электропроводимость. Боратное стекло отвечает требованиям герметизации полупроводниковых приборов: свободно от щелочных металлов, уплотняется (спаивается) при температуре до 800С, относительно инертно и водонепроницаемо, имеет регулируемые коэффициенты температурного ...
... интегральным микросхемам. Они позволяют выполнять логическую обработку большого числа сигналов, воспроизводить сложные функции усиления, генерации и преобразования электрических сигналов. Тиристор – электропреобразовательный полупроводниковый прибор, содержащий три или более р-п-перехода. По числу внешних электродов тиристоры делятся на: двухэлектродные – динисторы и трехэлектродные – тринисторы. ...
... ). Перспективы развития микроэлектроники Функциональная микроэлектроника. Оптоэлектроника, акустоэлектроника, магнетоэлектроника, биоэлектроника и др. Содержание лекций 1 Цели и задачи курса “Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника”. Физика полупроводников. p-n- переходы. Полупроводниковые диоды. Разновидности и характеристики. 2 Транзисторы. Принцип действия, разновидности и ...
... измениться в е раз из-за рекомбинации. Для диода с тонкой базой при низкой частоте постоянная времени равна (1.6) 2. РАСЧЕТ и исследование мощных низкочастотных диодов на основе кремния 2.1 Расчет параметров диода Проведем расчет и исследования статических и динамических характеристик 4H-SiC p+-п0-n+ диодов, рассчитанных на обратное напряжение 6, 10 и 20 кВ и ...
0 комментариев