3. Содержание отчета

3.1. Титульный лист.

3.2. Цель работы.

3.3. Схемы электрические принципиальные для исследования прямой и обратной ветвей ВАХ стабилитрона.

3.4. Результаты измерений, сведенные в таблицы.

3.5. Результаты измерений в виде графика зависимости I=f(U).

3.6. Основные справочные параметры стабилитрона Д814А.

3.7. Выводы о работе.

4. Контрольные вопросы и задания

4.1. Нарисуйте условное графическое обозначение стабилитрона.

4.2. Объясните параметр стабилитрона - дифференциальное сопротивление, температурный коэффициент напряжения.

4.3. Расшифруйте условные обозначения КС133А, 2С133А. Чем они отличаются друг от друга?

4.4. Приведите классификацию стабилитронов.

4.5. Что такое стабистор?

4.6. Приведите основные области применения стабилитронов.

4.7. При какой полярности напряжения работают стабилитроны?

Лабораторная работа № 3

Исследование вольт-амперной характеристики туннельного диода

Цель работы. Исследовать вольт-амперную характеристику (ВАХ) туннельного диода.

Оборудование. Лабораторный стенд 87Л-01, сменная панель 3.

Объект исследования. Туннельный диод АИ301А или аналогичный.

1. Общие сведения

Туннельные диоды - это полупроводниковые приборы, на вольт-амперной характеристике которых имеется участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Наличие его является следствием проявления туннельного эффекта. В зависимости от функционального назначения туннельные диоды условно подразделяются на усилительные, генераторные и переключательные. Название диода указывает на преимущественную область его применения. Область их применения в настоящее время ограничена из-за большей эффективности, даваемой другими полупроводниковыми приборами.

Обращённый диод представляет собой разновидность туннельного и отличается тем, что вместо участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением у него на ВАХ имеется практически горизонтальный участок. В этих диодах прямую ветвь можно считать обратной. Обращённый диод имеет значительно меньшее прямое напряжение, чем у обычных диодов и применяется для выпрямления малых напряжений (единицы милливольт). Значения обратного напряжения также малы (сотни милливольт).

Основными параметрами туннельных диодов являются:

1) I_п - пиковый ток: значение прямого тока в точке максимума вольт-амперной характеристики туннельного диода, при котором значение дифференциальной проводимости равно нулю;

2) I_в - ток впадины: значение прямого тока в точке минимума вольтамперной характеристики, при котором значение дифференциальной проводимости равно нулю;

3) U_п - напряжение пика: значение прямого напряжения, соответствующее I_п;

4) U_в - напряжение впадины: значение прямого напряжения, соответствующее I_в;

5) U_рр - напряжение раствора: значение прямого напряжения на второй восходящей ветви вольт-амперной характеристики, при котором ток равен I_п;

6) L_д - индуктивность диода.

2. Методика выполнения работы

2.1. Исследование прямой ветви ВАХ туннельного диода.

2.1.1. Из элементов, приготовленных к работе собрать схему для исследования прямой ветви ВАХ (рисунок), подключить генератор тока ГТ и измерительные приборы с помощью соединительных проводов.

Проверить правильность установки диода в съёмном элементе. Минусовой электрод имеет более широкое основание.

Измерение прямого тока осуществлять амперметром АВМ1 с пределом измерения 10 мА. В случае необходимости уменьшить предел измерения. Для измерения прямого напряжения использовать вольтметр АВМ2 с пределами измерения 0,5 В. Собранную схему показать преподавателю.

Включить тумблер “Сеть”.

2.1.2. Исследование первой восходящей ветви ВАХ.

Установить на источнике тока ГТ минимальное значение выходного тока. Плавно увеличивать значения тока. Результаты измерения прямого тока и соответствующего ему прямого напряжения занести в таблицу.

I, мА
U, В

Получить не менее 3...4 отсчетов. По длине ВАХ экспериментальные точки должны быть расположены приблизительно равномерно. При необходимости уменьшить предел измерения прямого тока. Наиболее точные измерения выполняются при условии, что стрелка прибора отклоняется не менее чем на 2/3 длины шкалы.

Начиная с некоторого значения тока (тока пика I_п) в показаниях вольтметра возникнет скачок напряжения. Это соответствует переходу на вторую восходящую ветвь характеристики.

2.1.3. Исследование второй восходящей ветви ВАХ.

Увеличить предел измерения вольтметра АВМ2 до 1 или 5 В. Далее следует установить на источнике тока ГТ максимальное значение выходного тока. Далее плавно уменьшать значение тока при помощи ручек “ГРУБО” и “ТОЧНО”, регистрируя при этом значения тока и напряжения на второй восходящей ветви ВАХ. Записать в таблицу не менее 3...4 отсчетов. Начиная с некоторого значения произойдёт обратный скачок напряжения в показаниях вольтметра. Это соответствует переходу на первую восходящую ветвь ВАХ. Закончить измерения.

По результатам измерений построить график прямой ветви ВАХ для туннельного диода.

ВНИМАНИЕ! Обратная ветвь ВАХ туннельного диода не исследуется!