LR7

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

им. проф. М. А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

(СПБГУТ)

Отчёт по лабораторной работе №7.

По дисциплине «Электроника».

Исследование полупроводникового диода в динамическом и импульсном режимах.

Выполнил студент

Группы РТ-01

Санкт-Петербург

2021

Лабораторная работа 7.

Исследование полупроводникового диода в динамическом и импульсном режимах.

Цель работы

1. Освоить методику исследования полупроводниковых приборов в динамическом и импульсном режимах

2. Исследовать влияние частоты входного сигнала на работу полупроводникового диода в схеме выпрямителя.

3. Исследовать процесс восстановления закрытого состояния диода в импульсном режиме.

1. Исследование полупроводникового диода в динамическом режиме.

1. Проверка и настройка измерительных приборов.

Осуществлена.

2. Исследование амплитудно-частотной характеристики выпрямителя.

Для получения АЧХ выпрямителя на частоте fг =1кГц зафиксируем действующее значение напряжение входного сигнала Uг = 1 В. Изменяя частоту в пределах от 100 Гц до 100 КГц, заполним таблицу значений выпрямленного тока I₀. При этом следим за тем, чтобы напряжение Uг = 1 В поддерживалось на всех частотах

Таблица 1

	кГц	0.1	0.2	0.3	0.5	1	1.5	5	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
	мА	0.19	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.19	0.15	0.12	0.11	0.1	0.09	0.082	0.08	0.075	0.07	0.06
	-	0.95	1	1	1	1	1	0.95	0.75	0.6	0.55	0.5	0.45	0.41	0.4	0.375	0.35	0.3

Осциллограмма на частоте 1 кГц

Осциллограмма на частоте 10 кГц

График АЧХ выпрямителя

Определим значение предельной частоты выпрямителя f_ПРЕД, (на которой величина выпрямленного тока уменьшается в √2 раз по сравнению с его значением на частоте 1кГц)

2. Исследование полупроводникового диода в импульсном режиме.

Получите на экране осциллографа устойчивое изображение импульса напряжения на нагрузке Rн = 1кОм

Осциллограмма импульса с размахом 2 В

Осциллограмма импульса с размахом 5 В

Осциллограмма импульса с размахом 10 В

Определим величину «обратного выброса» напряжения на нагрузке и длительность переходного процесса, в течение которого диод возвращается в закрытое состояние. Рассчитаем величину заряда переключения

Q_ПЕР = ∫ i_ОБР dt, численно равную площади фигуры, ограниченной «обратным выбросом» тока, протекающего через диод.

Таблица 2

	В	2	5	10
	мкс	0.2	0.3	0.4
	В	-1.2	-2.6	-5
	мА	1.2	2.6	5
	нКл	0.24	0.78	2

Вывод:

Освоил методику исследования полупроводниковых приборов в динамическом и импульсном режимах.

Исследовал влияние частоты входного сигнала на работу полупроводникового диода в схеме выпрямителя.

Исследовал процесс восстановления закрытого состояния диода в импульсном режиме.

Ответы на вопросы:

1. Почему при построении АЧХ используется логарифмический масштаб? Чем он удобен?

При построении АЧХ удобно использовать логарифмический масштаб, так как АЧХ захватывает довольно большой диапазон частот.

Удобен тем, что можно подробно показать область низких и верхних частот.

2. Чем объясняется «завал» АЧХ в области высоких частот?

Паразитной ёмкостью диода.

3. Какими носителями заряда создаётся «выброс тока», наблюдаемый в динамическом и импульсном режимах?

«Выброс тока» при подаче обратного напряжения на диод создаётся неосновными носителями заряда.

4. Почему этот «выброс тока» практически не наблюдается на низких частотах (в квазистатическом режиме)?

С течением времени накопленные в базе неосновные носители заряда рекомбинируют или уходят из базы через p-n-переход, после чего обратный ток уменьшается до своего стационарного значения.

На низких частотах все переходные процессы в диоде успевают закончиться до смены напряжения на обратное.