2. Мета роботи

Метою роботи є отримання практичних навичок в практичному дослідженні та математичному моделюванні характеристик біполярних транзисторів.

3. Попередня підготовка до роботи

1. Повторити теоретичний матеріал з конспекту лекцій, що в тому числі частково приведений в розділі 1 даної інструкції.

2. Вивчити основні підходи моделювання характеристик компонентів та схем в ППП „MicroCap”.

3. Познайомитися з вимірювальним стендом.

4. Контрольні питання

1. Що таке діоди та які їх основні властивості?

2. Наведіть класифікацію та застосування напівпровідникових діодів.

3. Якими є основні параметри діодів та як вони визначаються електрофізичними параметрами напівпровідникових структур?

4. Що таке коефіцієнт неідеальності прямої вольт-амперної характеристики діодів?

5. Які види пробою мають місце в діодних структурах ?

6. Чим визначається напруга пробою p-n переходу?

7. Чим визначаються динамічні характеристики діодів?

5. Завдання та порядок виконання роботи

1. Зберіть вимірювальний стенд (рис. 6), під’єднайте до нього досліджуваний прилад (клеми C, E), мультиметри (клеми V_RB, V_RC, C, E) та елементи живлення (клеми POWER).

2. Змінюючи положення змінного резистора R_OUT, отримайте вольт-амперну характеристику досліджуваних напівпровідникових діодів на основі p-n переходів, бар’єру Шотткі, а також світлодіоду та стабілітрона.

3. У відповідності до нижченаведеної методики розрахуйте коефіцієнт неідеальності m, струму насичення I_S та струмову залежність диференційного опору прямої вольт-амперної характеристики досліджуваних діодів.

4. Визначте напругу лавинного пробою стабілітрона.

5. Проведіть моделювання характеристик діодів в ППП „MicroCap”.

6. Змінюючи параметри моделі діодів отримайте результати моделювання, які максимально наближені до експериментальних даних. Приклад результатів моделювання наведено на рис. 7 – 9.

Методика розрахунку параметрів m, is та r.

Для розрахунку коефіцієнту неідеальності m прямої вольт-амперної характеристики та струму насичення I_S діодів по двох точках вольт-амперної характеристики (1) та (2) прямозміщеного діода I(1), V_pn(1); I(2), V_pn(2) вирішують систему рівнянь

 , .

Залежністі диференційного опору прямозміщеного діода від струму через нього r = f(I) отримують шляхом диференціювання прямої вольт-амперної характеристики

,

а реальні шляхом вимірювання приросту напруги V на діоді при зміні струму I через нього

.

Рис.6. Схема та фотографія вимірювального стенду.

Вимірювальні дані:

№	U,В	І,мА
1.	1,800	0,622
2.	1,807	0,711
3.	1,819	0,892
4.	1,836	1,83
5.	1,856	1,805
6.	1,898	3,42
7.	1,962	7,17

Знаходимо R (кОм),за формулою: ;

№	R, кОм
1.	2,89
2.	2,54
3.	2,04
4.	1,002
5.	1,03
6.	0,55
7.	0,27

;

;

;

;

;

;

;

Знаходимо: m, I_S та r.