Приднестровский
Государственный Университет им. Т. Г.
Шевченко
Инженерно – технический институт
Кафедра Автоматизированных Технологий и Промышленных Комплексов
Отчёт
по лабораторной работе № 2
по дисциплине: «Электроника»
«Исследование полупроводниковых диодов»
Работу выполнил: студент гр.
Работу проверил доцент Язловецкий Л. Е.
Тирасполь 2014
1. Цель работы:
Целью работы является исследование характеристик полупроводниковых диодов с помощью программы Multisim.
2. Содержание работы:
1. Снятие вольтамперных характеристик и определение параметров выпрямительных диодов.
2. Исследование параметров и характеристик стабилитронов.
3. Порядок проведения работы
3.1. Исходные данные
Таблица 1. Исходные данные. Параметры диодов и стабилитронов .
-
№ вар
Тип диода
Iпр, А
Uпр, В
Uобр, В
Тип стабилитрона
Uст, В
1
1N4001G
1
1,1
50
1N4753A
36
2
1N4001RLG
1
1,1
50
1N4754A
39
3
1N4002G
1
1,1
100
1N4755A
43
4
1N4002RLG
1
1,1
100
1N4756A
47
5
1N4003G
1
1,1
200
1N4757A
51
6
1N4933G
1
1,2
50
1N4758A
56
7
1N4934G
1
1,2
100
1N4759A
63
8
1N4935G
1
1,2
200
1N4760A
68
9
1N5400G
3
1,0
50
1N4762A
75
10
1N5401G
3
1,0
100
1N4763A
82
11
1N5402G
3
1,0
200
1N4764A
91
12
1N1200C
12
1,0
100
1N4765A
100
В таблице 1 обозначено:
Iпр – номинальное значение прямого тока диода, А;
Uпр – максимально допустимое падение напряжения на диоде при протекании
прямого тока, В;
Uобр – максимально допустимое значение обратного напряжения на напряжения на
диоде, В.
Uст – напряжение стабилизации стабилитрона, В.
Порядок проведения работы ниже проиллюстрирован на примере 12 варианта исходных данных.
3.2. Снятие прямой ветви вольтамперной характеристики диода
Для снятия вольтамперных характеристик в программе Multisim можно использовать функцию DC Sweep. В этом случае программа осуществляет расчёт тока для ряда значений напряжений источника питания постоянного тока. На основании полученных результатов строится зависимость тока диода от напряжения на диоде т.е. статическая вольтамперная характеристика. Снятие вольтамперной характеристики с помощью функции DC Sweep рекомендуется производить в следующем порядке:
На экране монитора воспроизводится схема моделирования (Рис.1)
Рис. 1. Схема моделирования вольтамперной характеристики диода
После создания схемы следует настроить функцию DC Sweep. Для этого выбираются пункты меню “Simulate” → “Analyses” → “DC Sweep” и в раскрывшемся диалоговом окне “ DC Sweep Analysis” во вкладке “Analyses paramerers” вводятся данные по источнику напряжения:
– Source (источник): → V1;
– Start value (начальное значение напряжения): → 0V;
– Stop value (предполагаемая величина падения напряжения на диоде): → 1V;
– Increment (шаг изменения напряжения): → 0.001V.
В том же диалоговом окне открывается вкладка “Output” и в ней настраиваются данные выходной величины – тока диода в следующем порядке:
– на поле “More options” нажимается кнопка “Add device/model parameter…”
(Добавить параметр компонента/модели);
– в раскрывшемся диалоговом окне должно быть задано: Device type → Diode;
Name → D1. Из раскрывающегося списка Parameter должно быть выбрано id –
ток диода, что подтверждается надписью в ячейке Description – Diode current.
Затем нажимается кнопка OK и диалоговое окно “Add Device/Model Paramete”
закрывается.
В оставшейся вкладке “Output” на поле “Variables in circuit” в окошке
“Device/Model Parameters” появилась надпись @dd1[id], которая отображает ток
диода. Левой кнопкой мышки следует щёлкнуть по этой надписи, в результате
чего она будет отмаркирована. Затем следует нажать на кнопку “Add” и надпись
@dd1[id] будет переброшена из окошка поля “Variables in circuit” в окошко поля
“Selected variables for analysis”.
Во вкладке “Output” нажимается кнопка “Simulate” и осуществляется симуляция решения задачи. В результате на экране “Grapher View” строится прямая ветвь вольтамперной характеристики диода. Эта характеристика приведена на рисунке 2.
3.3. Снятие обратной ветви вольтамперной характеристики диода
Снятие обратной ветви производится натой же модели. Следует только закрыть
“Grapher View” и изменить данные по источнику напряжения, т.е. в диалоговом окне
“ DC Sweep Analysis” во вкладке “Analyses paramerers” изменить:
– Start value (начальное значение напряжения): → – (Uобр +0,001),V (Для
рассматриваемого примера → –100,001V);
– Stop value: → 0V;
Обратная ветвь вольтамперной характеристики диода приведена на рисунке 3.
Рис. 2. Прямая ветвь вольтамперной характеристики диода
Рис. 3. Обратная ветвь вольтамперной характеристики диода