Обращённые диоды

Обращенные диоды используются для выпрямления малых напряжений, т.е. обратная ВАХ является как бы прямой для выпрямительного диода.

Oбращенный диод при малых напряжениях (до 0,3 В) не пропускает ток в прямом направлении, в то же время в обратном направлении электрический пробой наступает уже при нулевом обратном напряжении.

Варикап

Варикап представляет собой электрически управляемую ёмкость.

Ёмкость, как известно из курса физики, представляет собой зависимость

рис.11

рис.10

Т.к. ширина p-n-перехода d зависит от приложенного обратного напряжения U_обр, то при постоянстве абсолютной , относительной диэлектрических проницаемостей материала и площади p-n-перехода, ёмкость варикапа зависит только от d (рис.11).

Под воздействием U_обр регулируется расстояние между p и n областями. Получаем зависимость: при повышении обратного напряжения ёмкость вырикапа падает (рис.10).

В качестве варикапов необходимо применять плоскостные диоды, чтобы увеличить ёмкость. Варикапы используются как подстроенные, электрически управляемые конденсаторы в колебательных контурах.

Ёмкость их порядка десятков пикофарад (пФ). Варикапы применяют для автоматической подстройки частоты колебаний для удержания её в заданных пределах.

Фотодиод

Фотодиод – это полупроводниковый прибор, у которого обратный ток зависит от освещенности катода. ВАХ (рис.12). Зависимость тока от величины освещенности аналогично зависимости тока от приложенного напряжения для обычного диода рис.12

(выпрямительного), т.е. воздействие электрического и магнитного полей оказывает аналогичное действие.

Светодиод

Светодиод – полупроводниковый прибор, при протекании прямого тока через который область катода начинает светиться.

При протекании прямого тока I через p-n-переход число электронов, находящихся на внешней орбите атома уменьшается за счёт их перехода на внутренние орбиты. Это сопровождается выделением квантов электромагнитного излучения. При подборе соответствующего полупроводникового материала мы можем выделить излучение с определенной длиной волны.

На практике есть светодиоды, излучающие в областях, начиная с ультрафиолетовой (<0,4 мкм) и кончая ближней инфракрасной (ИК) - с  до 2 мкм.

При получении излучения в полупроводниковых лазерах используют также данный эффект, но излучение лазера когерентно и монохроматично.

Диод Шотки

Использует контактные явления между полупроводником

рис.13 рис.14

и металлом. Эффект Шотки возникает лишь в том случае, когда работа выхода электронов в вакуум из металла больше, чем работа выхода электрона из полупроводника (рис.13).

При контакте полупроводника с металлом за счёт разности энергии выхода электронов из полупроводника диффундируют в область металла, тем самым создают p-n-переход (рис.14). За счёт отсутствия не основных носителей заряда (дырок) в металле переход из открытого в закрытое состояние практически без инерционен (время перехода 12 нс).

Схема включения диода Шотки при ключевом режиме работы транзистора (рис.15):

рис.15

Порядок выполнения работы .

Внимание! Сменные панели с номерами , расположенными в нижних углах , устанавливаются на коммутирующей плате1. Сменные панели с номерами в верхнем углу устанавливаются на коммутирующей плате 2.

1.Дов выполнения работы по снятию вольт-амперной характеристики /ВAX/ диодов необходимо:

а) Д9,КД103 - германиевый и кремниевый диоды;

б) соединительные провода;

в) ГТ - генератор тока 0 ÷ 10 мА;

г) ГНЗ - генератор напряжения 0 ÷ I00 В;

д) АВМ1 - измеритель тока и напряжения /А,В/;

е) АВМ - "-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-";

ж) АВО - измеритель , μА , V , Ω.

Схема 1 Схема 2

2. Установить сменную панель, произвести монтаж электро-схемы внешним соединительными проводниками для снятия ВАХ , прямой ветви /схема с левой стороны сменной панели/.

ГТ "+", соединить с XI

ГТ "-" , соединить с X2

АВМ1 "+" , соединить с X3

АВМ1 "-", соединить с X4

АВМ2 "+", соединить с X5

АВМ2 "-", соединить с X6

3. Ручки регулировки ГТ "Грубо", "точно" в –крайнее левое положение. Тумблер "АВМ-АВ0" в положение АВМ .

Предел измерения тока "ABMI" - 0,5 мА .

Тумблер "ABМ-МB" в положение "АВМ2".

Предел измерения напряжения 0,5 В.

3. После проверки преподавателем правильности монтажа схемы включения тумблер "Сеть".

Увеличивая прямой ток через диод ручками ГТ "Грубо" , "Точно" от 0 до 10 мА замеряют напряжение m диоде. Данные для германиевого диода Д9 и кремниевого диода Д103 заносятся в таблицу 1. Ток измеряет "АВМ2",напряжения "АВМ2".

Таблица 1.

Iпр (мА)	0,05	0,1	0,2	0,5	1,0	2,0	4,0	6,0	8,0	10,0
Uпр Д9
Uпр КД103

3. Для снятия ВАХ обратной ветки диодов собирается схема на правой части сменной панели:

АВО "-" соединяется с Х7

АВО "+" соединяется с ХВ

АВМ2 "+" соединяется с Х9

АВМ2 "-" соединяется с Х10

ГН3 "+" соединяется с XII

ГН3 "-" соединяется с XI2

6. Pучка регулировки ГНЗ 0  100 В в крайнее левое положение.

Тумблер "АВО" на блоке питания в верхнем положении.

Тумблер "АВМ1-АВО" в положение "АВО".

Тумблер "АВМ2-МВ" в положение "АВМ2" предел 10 В.

7. После проверки преподавателем правильности монтажа схемы включить тумблер "СЕТЬ". Увеличивая обратное напряже­ние на диоде замеряют ток через диод.

Внимание! Чтобы не произошел необратимый пробой диода обратный ток не должен превышать I мА!

Ток измеряется "АВО", напряжение "АВМ2 . Данные заносят­ся в таблицу 2.

Таблица 2.

Uобр (В)	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Iобр(mA)Д9
Ioбр(mA) КД103

По данным таблиц 1,2 построить ВАХ германиевого и кремниевого диода.