
- •Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •Твердотельная электроника
- •Лабораторная работа № 1
- •1. Цель работы
- •2.Теоретические сведения
- •2.1. Электропроводность полупроводников
- •2.2. Электронно-дырочный переход
- •2.3. Полупроводниковые диоды
- •3. Программа и методические указания
- •4. Содержание отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2
- •1. Цель работы
- •2. Теоретические сведения
- •Статические вольт-амперные характеристики биполярного транзистора
- •3. Программа и методические указания к выполнению работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •1. Цель работы
- •2. Теоретические сведения
- •2.1. Полевые транзисторы с управляющим p–n-переходом
- •3. Программа и методические указания
- •4. Содержание отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •1. Цель работы
- •2. Теоретические сведения
- •Статические параметры тиристора
- •Динамические параметры тиристоров
- •Система обозначений тиристоров
- •3. Программа и методические указания
- •4. Содержание отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5
- •1. Цель работы
- •2. Теоретические сведения
- •Фотоприемники
- •Фоторезисторы
- •Фотодиоды
- •Светодиоды
- •Оптопары
- •3. Программа и указания к выполнению работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •Электрические параметры
- •Параметры тиристора ку101а
- •Параметры фоторезистора фск-6
Параметры тиристора ку101а
Тиристор кремниевый диффузионно-сплавной триодный не-запираемый. Предназначен для работы в переключающих устройствах.
Электрические параметры
Постоянное отпирающее напряжение управляющего электр. –
(0,25 – 10) В.
Постоянный отпирающий ток управляющего электрода – (0,05 – 7,5) мА.
Импульсный отпирающий ток управляющего электрода – не более 14 мА.
Ток утечки в закрытом состоянии при максимальном напряжении:
до 0,5 мА.
Обратный ток при максимальном напряжении: до 0,5 мА.
Время включения, при
(
=
25 В,
=
50 мА, Т 298 К) не более
2 мкс.
Время выключения, при ( = 25 В, = 50 мА) не более 35 мкс.
Предельные эксплуатационные данные
Постоянное прямое напряжение в закрытом состоянии – 50 В
Постоянное обратное напряжение – 10 В
Постоянное обратное напряжение на управляющем электроде – 2 В
Постоянный (средний) ток в открытом состоянии при температуре от 213 до 343 К – 75 мА
Импульсный ток в открытом состоянии:
при t до 0.05 с – 300 мА
при t до 10 с – 150 мА
Средний - прямой ток управляющего электрода – 15 мА
Средняя рассеиваемая мощность при температуре от 213 до 323 К:
150 мВт.
Скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии – 100 В/мкс
Параметры фоторезистора фск-6
Фоторезистор
изготавливается на основе сульфида
кадмия. Площадь фоточувствительного
слоя – 150 мм
.
Выпускаются в пластмассовых корпусах.
Масса не более 5 г.
Технические параметры при температуре 20ºC
Общий световой ток при освещенности – 200 лк, не менее 1,5 мА.
Темновой ток – не более 15 мкА.
Темновое сопротивление – не менее 3,3 МОм.
Отношение темнового сопротивления к световому – не менее 100 отн. ед.
Область спектральной чувствительности 0,2 – 0,9 мкм.
Предельные эксплуатационные данные
Рабочее напряжение 50 В.
Мощность рассеяния 125 мВт.
Минимальная наработка 10000 ч.
Диапазон рабочей температуры окружающей среды –60…+85C.
Параметры фотодиода ФД-27К
Фотодиод
кремниевый планарный. Фоточувствительный
элемент квадратный, размером 1,9
1,9
мм. Выпускается в металлостеклянном
корпусе. Удлиненный вывод – плюсовой.
Масса не более 1 г.
Электрические и фотоэлектрические параметры
при температуре – 25C
Интегральная
токовая чувствительность – не менее
7,5·10
мкА/лк.
Темновой ток – не более 1 мкА.
Постоянная времени при включении или выключении – не более 10 мкс.
Область спектральной чувствительности 0,4…1,1 мкм.
Предельные эксплуатационные данные
Рабочее напряжение – 20 В.
Освещенность рабочая – 2000 лк.
Диапазон рабочей температуры окружающей среды –60…+85C.
Параметры светоизлучающего диода АЛ307А
Светоизлучающий диод арсенид-галлиевый-алюминиевый в пластмассовом корпусе красного цвета свечения. Предназначен для визуальной индикации. Масса диода не более 0,25 г.
Электрические и световые параметры
Сила света – не менее 0,15 мкд при = 10 мА.
Постоянное прямое напряжение, не более 2 В при = 10 мА.
Предельные эксплуатационные данные
Постоянный прямой ток при температуре от 213 до 343 К – 20 мА.
Обратное напряжение – 2 В.
Температура окружающей среды 213…343 К.
Параметры оптрона АОД101Б
Оптрон, состоящий из излучающего диода на основе арсенид-галлий-алюминия и кремниевого фотодиода, в металлическом корпусе. Предназначен для гальванической развязки электрических цепей, между которыми осуществляется информационная связь. Масса прибора не более 1,1 г.
Электрические параметры
Коэффициент передачи тока, при = 10 мА – не менее 1,5 %.
Входное напряжение, при = 10 мА – не более 1,5 В.
Время нарастания и спада выходного импульса, при импульсе входного тока 20 мА, не более 500 нс.
Емкость между входом и выходом не более 2 пф.
Постоянный обратный ток фотодиода при максимальном обратном напряжении – не более 8 мкА.
Предельные эксплуатационные данные
Обратное напряжение на фотодиоде при температуре окружающей среды от 213 до 343 К – 100 В.
Импульсное обратное напряжение на фотодиоде при длительности импульса – не более 100 нс и скважности не менее двух – 120 В.
Постоянный или средний входной ток при температуре окружающей среды от 213 до 343 К – 20 мА.
Входной импульсный ток при длительности импульса – не более 100 мкс – 100 мА.
Напряжение между входом и выходом – 100 В
Обратное входное напряжение – 3,5 В
Температура окружающей среды – 213…343 К.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. – М.: Энергия, 1977. – 672 с.
2. Тугов Н.М., Глебов Б.А., Чарыков Н.А. Полупроводниковые приборы. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.
3. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. 2–е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1991.– 662 с.: ил.
4. Полупроводниковые приборы: Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы: справочник/А.В. Баюков, А.Б. Гитцевич, А.А. Зайцев и др.; под. общ. ред. Н.Н. Горюнова. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 744 с.
5. Полупроводниковые приборы: транзисторы: справочник/ под ред. Н.Н. Горюнова. – М.: Энергоатомиздат, 1982.
6. Забродин Ю.С. Промышленная электроника. – М.: Высшая школа, 1982.– 496 с.
7. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: справочник. /под ред. Б.Л. Перельмана. – М.: Радио и связь, 1981.
8. Юшин А.М. Оптоэлектронные приборы и их зарубежные аналоги.: справочник: в 5 т. Т. 3.– М.: ИП Радио Софт., 2000. –512 с.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………..3
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. Исследование статических и динамических характеристик полупроводниковых диодов и стабилитронов………………...6
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. Исследование статических характеристик и параметров биполярных транзисторов…………………...29
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. Исследование статических характеристик и параметров полевых транзисторов………………..……...49
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4. Исследование статических и динамических характеристик триодного тиристора………………………..65
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5. Исследование статических характеристик и параметров оптоэлектронных приборов…………..……..81
ПРИЛОЖЕНИЕ……………………………………………………………...104
СПИСК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………..111
Юрий Васильевич Мутовин
ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
ПРАКТИКУМ
Научный редактор
профессор Г.С. Евтушенко
Редактор О.Н. Свинцова
Подписано к печати 13.11.07. Формат 60х84/16. Бумага «классика».
Печать RISO. Усл. печ. л.6,45 Уч. -изд. л. 5,84.
_____________________Заказ . Тираж 100 кз.___________________
Томский политехнический университет
Система менеджмента качества
Томского политехнического университета сертифицирована
____NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту ISO 9001:2000___
ИЗДАТЕЛЬСТВО ТПУ. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30.