4. Обработка результатов измерений

4.1. ВАХ всех исследуемых полупроводниковых приборов строить как зависимость тока, протекающего через диод, от напряжения, приложенного к диоду. Прямую и обратную ветви ВАХ строить на одном рисунке в первом и третьем квадрантах соответственно, используя при этом разные масштабы.

4.2. На графике прямой ветви ВАХ стабистора построить линию нагрузки для R = 100 ОМ и U₁ = 1,5В. Уравнение линии нагрузки получается из второго закона Кирхгофа. Оно является уравнением прямой линии I_пр = (U₁ – U_пр)/R. Эту линию строят по двум точкам ее пересечения с осями координат, при этом координаты одной из точек пересечения определяют при I_пр = 0, а другой – при U_пр = 0.

4.3. На графике обратной ветви ВАХ стабилитрона построить линию нагрузки для R = 510 ОМ и U₁ = -8В, используя при этом уравнение прямой линии I_обр = (U₁ – U_обр)/R.

4.4. В точках пересечения линий нагрузки с прямой ветвью ВАХ стабистора и с обратной ветвью ВАХ стабилитрона определить дифференциальные сопротивления полупроводниковых приборов, используя соотношение r_{ст диф.} = ΔU/ΔI. Приращения токов ΔI и напряжений ΔU определяются графически, при этом приращения токов ΔI, симметричные относительно рабочих точек, необходимо брать такими, чтобы не выйти за пределы рабочих участков ВАХ полупроводниковых приборов.

4.5. На падающей ветви ВАХ туннельного диода определить его дифференциальное сопротивление r_{тд диф.} = ΔU/ΔI для точки, соответствующей значению прямого тока I_пр = 6 mA.

5. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

• Наименование и цель работы;

• Схемы измерений;

• Таблицы измеренных и расчетных данных;

• Графики ВАХ исследованных полупроводниковых приборов;

• Рассчитанные значения дифференциальных сопротивлений исследованных полупроводниковых приборов;

• Краткие выводы по результатам проделанной работы.

6. Контрольные вопросы

1. Какие особенности ВАХ исследованных полупроводниковых приборов определяют область их применения?

2. Какие виды пробоя существуют в p-n-переходе? Какие из них используются в полупроводниковом стабилитроне?

3. Объясните, что такое «рабочая точка» и «рабочий участок» ВАХ в полупроводниковых стабисторах и стабилитронах.

4. Объясните, какие физические процессы определяют форму ВАХ стабилитрона на различных ее участках.

5. Объясните способ построения линии нагрузки. Как с ее помощью оценить качество стабилизации напряжения?

6. Рассмотрите простейшую схему стабилизатора напряжения. Объясните, как ведет себя линия нагрузки: если напряжение источника питания изменяется на величину ΔЕ при постоянном сопротивлении нагрузки R_н; если изменяется сопротивление нагрузки R_н при неизменном напряжении источника питания.

7. Объясните ВАХ туннельного диода с помощью энергетических диаграмм.

Заключение

Отчет по лабораторной работе выполняется на белой бумаге формата 297х210 мм². Допускается применять бумагу «в клетку» и использование обеих сторон листа. Образец оформления титульного листа представлен на сайте: http://standarts.guap.ru , сектора нормативной документации ГУАП.

Графики строятся на отдельных листах формата отчета. При использовании нелинованной бумаги следует нанести на графики координатную сетку. Иллюстрации малых размеров размещаются на листе до нескольких штук.

Когда на графике приведено несколько функциональных зависимостей, то кривые следует обозначать либо различным начертанием, либо цифрами, либо буквами, с соответствующим разъяснением, размещенным под графиком.

Размерность на графиках ставится в конце оси координат вне поля графика в виде дроби, в числителе которой – обозначение физической величины, а в знаменателе – единица измерения. Например, . При этом обозначения по оси абсцисс должны располагаться под осью, а по оси ординат – слева от оси. Обозначения в виде наименований следует располагать параллельно соответствующим осям. Для оцифровки осей применяется натуральный ряд чисел 0,1,2,3,…, помноженный , или , где .

Все графики и рисунки должны иметь нумерацию и поясняющие подписи с указанием типа исследуемого полупроводникового прибора.

Принципиальные схемы вычерчиваются в соответствии с требованиями ЕСКД .