6.4. Исследование – диода.

Краткие теоретические сведения.

На основе полевых транзисторов можно создать устройства, вольтамперная характеристика которых будет иметь участки с отрицательным дифференциальным сопротивлением . В общем случае такие устройства называются негатронами.

На рис. 6.4.1 приведена принципиальная схема и вольтамперная характеристика негатрона, относящегося к группе – диодов. Он построен с использованием двух полевых транзисторов с управляющимp-n переходом и различными типами проводимости канала.

На вольтамперной характеристике такого устройства имеется падающий участок на котором с ростом напряжения ток, протекающий через– диод, снижается. Дифференциальное сопротивление на участке будет отрицательным, хотя полное сопротивление, определяемое как, своего знака не меняет.

Особенность характеристики – диода объясняется наличием взаимной обратной связи между составляющими его транзисторами. При малом внешнем напряжении каналы каждого из транзисторов проводят ток. С ростом напряжения он возрастает, пока транзисторы работают в омической области. Однако при переходе в область отсечки падение напряжения на транзисторах будет увеличиваться при малом изменении тока. При этом создается соответствующее запирающее смещение в цепи затвор - исток другого транзистора. Это в свою очередь приводит к росту напряжения на нем, подзапиранию первого транзистора и т.д.

Поэтому ток – диода проходит через максимум, а затем уменьшается до величины тока утечки. Такая ситуация сохраняется до тех пор, пока не произойдет пробой.

Рис. 6.4.1. Схема и вольтамперная характеристика – диода.

К основным параметрам – диода относятся: ток и напряжение максимума вольтамперной характеристики, напряжение отсечки (при токе через структуруImin= 10мкА), отношение токов максимума и минимума, а также величина дифференциального сопротивления на падающем участке характеристики.

Аналогичные приборы с отрицательным сопротивлением могут быть построены и на МОП транзисторах, но обязательным условием при этом является применение транзисторов противоположных типов проводимости. Путем усложнения структуры можно создать – диоды с управляемыми характеристиками, так называемые– транзисторы.

Исследование – диода проводится с использованием измерительного и лабораторного стендов к работе № 3 «Исследование полевых транзисторов». Цель исследования – определение параметров– диода по вольтамперным характеристикам.

Собрать, используя транзисторы VT1 и VT4, схему, представленную на рис. 6.4.2.

Рис. 6.4.2. Схема для исследования – диода на полевых транзисторах.

Ручкой регулятора установить нулевое значение выходного напряжения, задать предел измерения PA1 – 10мА, PV1 – 0,75В.

Плавно увеличивая напряжение источника питания, снять вольтамперную характеристику – диода, записав в таблицу результаты измерения, где– напряжение пика вольтамперной характеристики:

(В)	0	0,2		0,4		0,6		0,8		1		1,5		2
(мА)
			3		4		4,5		5		5,5		6
															0,01

Обработка экспериментальных результатов.

Построить вольтамперную характеристику – диода, взяв масштаб по оси токов 0,5мА/см, а по оси напряжений 0,5В/см. Отметить на графике величины тока и напряжения максимума и напряжения отсечки.

Рассчитать статическое и динамическое сопротивления – диода при различных значениях прямого напряжения вплоть додля величинкратных 0,5В, от нуля до максимального значения прямого напряжения, и отдельно дляпо формулам:

, , (3.10)

приняв В (В относительно заданной точки). Построить графики зависимостейи.