4.2.Розрахунки
4.2.1. Визначення параметрів тунельного діода.
Використовуючи графік вольт-амперної характеристики, який зображено на рис.1 , визначимо параметри тунельного діода:
Максимальний тунельний струм при прямому зміщенні: = 4 мА;
Максимальна напруга «піка» при = 0,096В;
Мінімальнийтунельний струм при прямому зміщенні: = 0мА;
Напруга впадини при = 0,623В;
Напруга на діоді = 1,00В;
Напруга «стрибка» 0.804В
Максимальна пряма напруга
Максимальний прямий струм = 5 мА
Відношення, яке характеризує нахилспадного відрізка ВАХ на основі одного і тогож матеріалу
Протяжність ділянки «впадини»
Для точки А знайдемо значення статичного опору та модуль від’ємного диференційного опору :
;
;
Провівши дотичну до точки 1, знайдемо її перетин з віссю напруг та визначимо
Знайдемо бар’єрну ємність тунельного діода для робочої точки A
4.2.2. Визначення похибок вимірювання.
Знайдемо похибки обчислень параметрів тунельного діода:
= 4 мА;
= 0,096 В;
= 0 мА;
= 0,623 В;
= 1,0 В;
;
;
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ
“КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”
КАФЕДРА МІКРОЕЛЕКТРОНІКИ
Звіт
про виконання лабораторної роботи №5
“Дослідження тунельних діодів”
Виконав: студент групи ДМ-02
Гура О.І.
Перевірив:
викладачКоролевич Л.М.
Київ 2012
1. МЕТА РОБОТИ
Теоретичне вивчення будови, фізичних принципів роботи та експериментальне дослідження вольт-амперних характеристик тунельних діодів. Практичне визначення їх основних технічних та фізичних параметрів із вольт-амперних характеристик.
2. ЗАВДАННЯ
Вивчити фізичні основи роботи і структуру параметрів (паспортних даних) тунельного діода. Ознайомитися із вимірювальним стендом та використовуваними приладами.
Зібрати схему для вимірювання вольт-амперної характеристики тунельних діодів.
Виміряти вольт-амперну характеристику діода на постійному струмі по точках.
Із одержаних вольт-амперних характеристик знайти параметри досліджуваних діодів:Іp, Up, Іv,Uv, UF,∆U, , rта інші.
.
4. РЕЗУЛЬТАТИ ВИМІРЮВАННЬ
Табл. №4.1. ВАХ тунельного діода. Умови досліджень: пряме зміщення, Т1=20°С
Ud,mB |
0 |
13 |
22,5 |
29 |
32 |
47 |
56 |
81 |
96,2 |
151 |
ΔUd |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
δUd |
0 |
0,384615 |
0,222222 |
0,172414 |
0,15625 |
0,106383 |
0,089286 |
0,061728 |
0,051975 |
0,033113 |
Ur,mB |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
50 |
ΔUr |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
δUr |
0 |
30 |
15 |
10 |
7,5 |
6 |
5 |
4,285714 |
3,75 |
6 |
Id,mA |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
2,5 |
195 |
270 |
420 |
623 |
885 |
941 |
970 |
997 |
970 |
1000 |
1020 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
5 |
5 |
5 |
0,2564 |
0,18519 |
0,11905 |
0,08026 |
0,0565 |
0,05314 |
0,05155 |
0,0502 |
0,51546 |
0,5 |
0,4902 |
40 |
20 |
10 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
60 |
80 |
100 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
7,5 |
15 |
30 |
0 |
30 |
15 |
10 |
7,5 |
5 |
3,75 |
3 |
2 |
1 |
0,5 |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Струм , що протікає через діод, визначається за формулою: , де