МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

по основам промышленной электроники

Составители: Николаев Г.М.

Лхамажапов В.А.

Федоров К.А.

Сультимова В.Д.

Улан-Удэ

2004

Данное издание рекомендуется для студентов неэлектрических специальностей дневного, заочного форм обучения и являются методическими указаниями к выполнению лабораторных работ при изучении курса «Электротехника и электроника»

Ключевые слова: вольт-амперные характеристики, диод, транзистор, выпрямитель, усилитель. Мультивибратор, триггер, фильтр.

- 2 -

Лабораторная работа№1

“Снятие и анализ характеристик полупроводниковых диодов”

Цель работы: Ознакомление с основными параметрами полупроводниковых диодов и снятие экспериментальным путем их вольт-амперных характеристик.

Полупроводниковым диодом называют прибор с одним электрическим переходом и двумя выводами. В полупроводниковом диоде используется свойство р-п перехода хорошо проводить электрический ток в одном направлении и плохо пропускать его в противоположном направлении. Эти токи и соответствующие им напряжения между выводами полупроводникового диода называют прямым и обратным токами, прямым и обратным напряжениями.

По типу конструкции перехода различаются точечные и плоскостные полупроводниковые диоды.

По назначению полупроводниковые диоды подразделяются на выпрямительные диоды малой, средней и большой мощности, полупроводниковые стабилитроны и импульсные диоды.

В данной работе исследуется кремневый выпрямительный диод малой мощности КД103А, кремневый стабилитрон малой мощности КС213Б и Туннельный диод АИ301. Вольт- амперные характеристики полупроводниковых диодов и их условные графические изображения приведены на рис.1.1 a, б, в.

а) б) с)

Рис. 1.1.

- 3 -

Выпрямительные полупроводниковые диоды предназначены для выпрямления переменного тока. Основными параметрами выпрямительных диодов являются: прямое напряжение V_ПР, которое нормируется при определенном прямом токе I_ПР; максимально допустимый прямой ток диода I_{ПР. max}; максимально допустимое обратное напряжение диода V_{ОБР. max}; обратный ток диода I_ОБР, который нормируется при определенном обратном напряжении V_ОБР.

Полупроводниковые стабилитроны предназначены для стабилизации напряжения. Основными параметрами стабилитрона являются: напряжение на участке стабилизацииYст.; динамическое сопротивление на участке стабилизации Rд = dVст /d Iст; минимальный ток стабилизации. I ст мин.; максимальный ток стабилизации Iстα мах ; температурный коэффициент напряжения на участке стабилизации TKV= dVcст/dт.* 100. Температурный коэффициент напряжения ТКV показывает на сколько процентов изменится напряжение стабилизации при изменении температуры полупроводника на один градус Цельсия. Для большинства стабилитронов ТКV=(-0,05± 0,2) %/С⁰

Тоннельные диоды являются быстродействующими полупроводниковыми приборами и применяются в генераторах высокочастотных колебаний и импульсных переключателях. Основными параметрами тоннельного диода является ток пика Iп. И отношение тока пика к току впадины Iп / Iв.. Для выпускаемых в промышленности диодов Iп= 0,1±100 мА и Iп/ Iв=5±20.

Порядок выполнения работы

В работе используются: ГН2, ИсН4, ИэмВ,АВ1,АВ2,АВ0, съемные элементы: Y1.Y2-КД103, КС213Б, АИ301, сменная панель 17Л-03/11.

1. Установить сменную панель 17Л-03/ 11 на коммутирующее плато и собрать цепь по схеме рисунок 1. 2а. Снять вольт- амперную характеристику полупроводникового диода КД103А

Данные занести в таблицу 1. 1.

- 4 -

2. По схеме рисунка 1. 2б. Снять вольт- амперные характеристики кремневого стабилитрона

КС213Б и туннельного диода .АИ301. Данные внести также в таблицу 1. 1.

Таблица 1.1

№/№ П/П	Величины	№№ опыта	Выпрями-тельный диод	Кремниевый стабилитром	Туннель-ный диод
1	Прямое Напряжение, В	1 2 3 4 5
2	Прямой ток, мА	1 2 3 4 5
3	Обратное напряжение, В	1 2 3 4 5
4	Обратный ток, А	1 2 3 4 5

3. По данным таблицы 1.1.построить вольт- амперные характеристики полупроводниковых диодов и сравнить их с характеристиками, приведенными на рис. 1. 1.

4. По результатам опытов вычислить сопротивления Rст пр, R ст обр и R д полупроводниковых диодов.

Контрольные вопросы.

1. Каков физический смысл р-п перехода?

- 5 -

2. Перечислите основные параметры диодов.

3. Как зависит прямое напряжение на диоде от температуры?

4. Как зависит обратный ток диода от температуры?

5. С какой целью соединяют полупроводниковые диоды последовательно?

6. Какие типы диодов существуют? Каково их применение на практике?

а) б)

Рис 1.2.