2. Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на ЭВМ с установленным программным продуктом схемотехнического моделирования Electronics Workbench Multisim версии 10.1 или выше. Модель лабораторного стенда для исследования полупроводникового диода представлена в виде схемы замещения.
Лабораторная установка состоит из источника питания, потенциометра R1, ключа K, сопротивления нагрузки Rн, диода VD, вольтметра и амперметра.
Рис. 6. Схема стенда для снятия ВАХ диода
3. План выполнения работы
Ознакомиться с теоретическим сведениями.
Собрать схему (рис. 6).
Снять и построить вольт-амперную характеристику диода
.
Таблица 1
Опытные данные ВАХ диода
|
Положение потенциометра R1, % |
|||||||||
99 |
52 |
20 |
9 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
99 |
91 |
83 |
79 |
58 |
37 |
25 |
16 |
8 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Содержание отчета
Название работы, ее цель.
Схема стенда.
Таблица опытных данных и график вольт-амперной характеристики полупроводникового диода.
5. Вопросы для контроля
Что называют полупроводниковым диодом?
Какую область полупроводникового диода называют базой?
Почему при определении плоскостных и точечных диодов в качестве характеристической длины иногда принимают диффузионную длину неосновных носителей заряда в базе диода, а иногда толщину базы?
Почему о плотности тока через диод можно судить по распределению неосновных носителей заряда в его базе?
Чем отличаются ВАХ диодов с толстой и тонкой базами?
Как и по каким причинам изменяется прямая ветвь ВАХ диода с увеличением его температуры?
Что такое диффузионная емкость диода?
Как связано время пролета неосновных носителей заряда через базу диода с толщиной базы и коэффициентом диффузии неосновных носителей?
В каких случаях процесс генерации носителей в p-n-переходе влияет на ВАХ диода?
Как влияет процесс рекомбинации носителей заряда в p-n-переходе диода на его ВАХ?
Как связан коэффициент лавинного размножения с коэффициентом ударной ионизации?
Как зависит пробивное напряжение диодов при лавинном пробое от концентрации примесей в базе и от ее удельного сопротивления?
Как изменится пробивное напряжение диода при лавинном и при туннельном пробое с увеличением температуры?
Каковы особенности теплового пробоя в реальных диодах?
Как могут влиять поверхностные состояния на ВАХ диода?
Какие явления надо учитывать при работе диода на высоком уровне инжекции?
По каким причинам в базе диода возникает электрическое поле при высоком уровне инжекции?
Как процессы накопления и рассасывания неосновных носителей заряда в базе диода, а также барьерная емкость влияют на работу диода при быстром изменении напряжения или тока?
Перечислите и объясните отличия в свойствах и параметрах кремниевых и германиевых выпрямительных диодов.
Что такое сопротивление растекания и как его можно рассчитать?
Какие физические явления и свойства выпрямляющих электрических переходов используются в различных полупроводниковых диодах: выпрямительных, смесительных, умножительных, модуляторных диодах и стабилитронах, полупроводниковых стабилитронах и лавинно-пролетных диодах, туннельных и обращенных диодах, варикапах?
Почему лавинно-пролетные диоды обладают отрицательным дифференциальным сопротивлением только на определенных частотах СВЧ-диапазона?
Почему варикапы должны работать только при приложении к ним обратного постоянного напряжения смещения?
Почему в варикапах используется только барьерная емкость и не используется диффузионная емкость?