Пермский государственный технический университет
Кафедра автоматики и телемеханики
Лабораторная работа № 1
Исследование полупроводниковых диодов
Выполнил: ст. гр. АТПП-02-1
Поляков А.В.
Проверил: доцент кафедры АТ
Кропачев Г.В.
Пермь 2004
Цель работы: экспериментальные исследования статических и динамических характеристик и параметров диода (стабилитрона).
Используемые приборы: амперметр, вольтметр, исследуемый диод (стабилитрон), лабораторный стенд для изучения диодов, соединительные провода.
Кремниевый стабилитрон:
Схема для прямой ветви ВАХ Схема для обратной ветви ВАХ
Таблицы данных:
Прямая ветвь |
|||||||
Ua |
4,83 |
0,63 |
0,65 |
0,67 |
0,67 |
0,68 |
0,69 |
Ia |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
Обратная ветвь |
|||||||||
Ua |
6,4 |
6,37 |
6,395 |
6,4 |
6,5 |
4,486 |
6,522 |
6,572 |
6,61 |
Ia |
100 |
200 |
400 |
500 мкА |
2 мА |
10 |
15 |
20 |
25 |
Расчет статического и дифференциального сопротивления по ВАХ.
Рассчитаем статическое и дифференциальное сопротивление на прямой ветви ВАХ и на обратной ветви для стабилитрона.
Прямое статическое сопротивление кремниевого стабилитрона:
-
в точке максимального тока: Rстат=Umax/Imax=0,69/12*10-3=57,6 Ом
-
на пологом участке характеристики: Rстат1=U/I=0,63/2*10-3=315 Ом
Обратное статическое сопротивление кремниевого стабилитрона:
-
на пологом участке характеристики: Rстат=U/I=6,4/100*10-6=64 кОм
-
-
в области пробоя: Rстат1=U/I=6,61/25*10-3=264,4 кОм
-
Дифференциальное сопротивление кремниевого стабилитрона:
-
на восходящем участке характеристики прямой ветви:
rдиф=dU/dI=(0,69-0,67)/12-8*10-3=5 Ом
-
на пологом участке характеристики прямой ветви:
rдиф=dU/dI=(0,65-0,63)/4-2*10-3=10 Ом
Дифференциальное сопротивление обратной ветви ВАХ кремниевого стабилитрона в области пробоя:
rдиф1=dU/dI=(6,61-6,572)/25-20*10-3=7,6 Ом
Вывод: В лабораторной работе были измерены параметры кремниевого стабилитрона. По этим параметрам я построил его вольтамперную характеристику и убедился, что стабилитрон отличается от других диодов (плоского и точечного) тем, что его рабочим участком является обратная ветвь в области пробоя. На обратной ветви при определённом напряжении (U=Uпр) наступает пробой и ток резко возрастает (по модулю).
Напряжение пробоя является напряжением стабилизации. Поэтому стабилитроны и используются для стабилизации переменного напряжения и для ограничения напряжения.