Содержание
Задача 1 2
Задача 2 4
Задача 3 6
Задача 4 13
Задача 5 15
Вопрос 1 17
Вопрос 2 19
Список использованной литературы 22
Задача 1
Начертите схему включения р-n-перехода, соответствующую заданному состоянию; покажите токи, протекающие через р-n-переход, их направление и соотношение; укажите порядок величины результирующего тока.
Таблица 1
Номер варианта |
Состояние р-n-перехода |
6 |
Обратное включение |
Решение:
Рисунок 1
Рисунок 2
При обратном включении р-n перехода (минус к р-области, плюс к n-области) запирающий слой расширяется. Сопротивление р-n-перехода увеличивается. Практически все напряжение внешнего источника падает на этом сопротивлении, увеличивая высоту потенциального барьера:
.
Этот барьер препятствует диффузионным токам, уменьшая их до нуля. Значение дрейфовых токов остается прежним или несколько возрастает в зависимости от теплового режима полупроводника. Результирующий ток, протекающий через р-n-переход, в этом случае будет определяться дрейфовым током, т. е. его значение и направление такие же, как и у дрейфового тока.
При некотором значении обратного напряжения происходит пробой р-n-перехода, вследствие которого резко увеличивается обратный ток. Пробой может быть тепловым (кривая 1) или электрическим (кривая 2). При тепловом пробое разрушается кристалл и свойства р-n-перехода теряются. Электрический пробой, не перешедший в тепловой, является обратимым, т.е. свойства р-n-перехода восстанавливаются при снятии обратного напряжения.
Задача 2
По заданной маркировке диода определите его тип, дайте ему полную техническую характеристику, укажите физический смысл и рассчитайте заданный параметр. Ответ должен содержать:
1) таблицу с выписанным заданием своего варианта;
2) расшифровку маркировки заданного типа диода;
3) запись определения данного типа диода;
4) краткий ответ, какое свойство p-n-перехода используется в этом типе диода;
5) типовую характеристику;
6) схему включения;
7) область применения:
8) ответ о физическом смысле и расчёт заданного параметра.
Таблица 2
Вариант |
Марка диода |
Параметр диода |
6 |
КВ135 |
Кс, если дано: Сmin =480 пФ; Сmax=590 пФ |
Решение:
Диод КВ135А относится к классу "Варикапы".
Варикап - это полупроводниковый диод, в котором используется зависимость емкости p-n перехода от обратного напряжения.
Варикапы удобны тем, что, подавая на них постоянное напряжение смещения, можно дистанционно и практически безинерционно менять их емкость и тем самым резонансную частоту контура, в который включен варикап. Варикапы применяют для усиления и генерации СВЧ сигналов, перестройки частоты колебательных контуров или автоподстройки частоты.
Принцип работы варикапа основан на свойствах барьерной емкости p-n перехода, причем при увеличении обратного напряжения на переходе его емкость уменьшается. Эта емкость имеет относительно высокую добротность, низкий уровень собственных шумов и не зависит от частоты вплоть до миллиметрового диапозона. Основное назначение варикапов - стабилизация напряжения.
Условное обозначение варикапа содержит из пяти элементов:
- Первый элемент обозначает материал, из которого изготовлен варикап (К - кремний);
- Второй элемент обозначает принадлежность диода к подклассу варикапов (В - варикап);
- Третий элемент - цифра, определяющая назначение варикапа (1 - для подстроечных варикапов, 2 — для умножительных варикапов);
- Четвертый элемент - это порядковый номер разработки;
- Пятый элемент - соответствует разбраковке по параметрам.
КВ135 – кремниевый варикап подстроечный, номер разработки 3, со следующими параметрами:
- номинальная емкость при обратном напряжении 1 В 540 пФ;
- изменение емкости ± 54 пФ;
- максимальное обратное напряжение 13 В;
- обратный ток 0,5 мА.
Схема включения варикапа показана на рисунке 1.
Рисунок 3. Условное обозначение стабилитрона
Коэффициент перекрытия по емкости определяется как отношение максимальной емкости Сmaх варикапа к его минимальной емкости Сmin:
.
Задача 3
По справочнику выберите биполярный транзистор согласно условию своего варианта. Выполните необходимые вычисления, построения и сделайте выводы. Укажите физический смысл заданного параметра.
Ответ должен содержать:
