4. Содержание отчета

4.1. Схема исследования.

4.2. Таблицы, графики зависимостей I=f(U).

4.3. Расчетные параметры и выводы по результатам исследований.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

5.1. Какова структура и принцип работы диода?

5.2. Чем обусловлены вентильные свойства диода?

5.3. При каких условиях диод отперт (заперт)?

5.4. Чем отличаются параметры диода в схемах на рис. 1.2 и почему?

5.5. Как влияет температура на величину тока I_ОБР и почему?

5.6. Поясните, как определялись основные параметры диода?

5.7. Поясните работу диода в простейших схемах заданных преподавателем.

ЛАБОРОТОРНАЯ РАБОТА № 2

«Исследование стабилитрона»

Цель работы: снятие и анализ вольт-амперных характеристик кремниевого стабилитрона, определение его параметров по характеристикам.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Стабилитроны это полупроводниковые диоды, на которых падение напряжения сохраняется с определенной точностью при изменении протекающего через них тока в заданном диапазоне. Эти приборы предназначены для стабилизации напряжения. Вольт-амперная характеристика стабилитрона показана на рис. 2.1. Участки ВАХ, соответствующие режимам стабилизации, называют рабочими (abиcdна рис 2.1).

Рабочий участок стабилитрона ab расположен на обратной ветви ВАХ, где прибор работает в режиме электрического лавинного или туннельного пробоя. Рабочий участок стабилитрона cd расположен на прямой ветви ВАХ, где прибор отперт. Как видно из ВАХ, стабилитрон может проводить ток в двух направлениях. При прямом смещении (U_ПР > 0) он работает как обычный диод, при U_ОБР  U_С стабилитрон заперт, а при U_ОБР  U_С он переходит в режим стабилизации и проводит ток I_С соизмеримый с I_ПР.

Основными параметрами стабилитронов являются:

- номинальное напряжение стабилизации U_С.НОМ  среднее напряжение стабилизации стабилитрона при определенном токе стабилизации I_С;

- границы рабочего участка стабилитрона I_Сmax, I_Сmin;

- разброс напряженной стабилизации U_С  интервал напряжений, в пределах которого находится напряжение стабилизации прибора данного типа U_С  U_Сmax  U_Cmin;

- температурный коэффициент напряжения стабилизации _С, показывающий, на сколько процентов изменяется напряжение стабилизации U_С при изменении температуры окружающей среды на 1С;

-коэффициент стабилизации:

- дифференциальное сопротивление r_С, определяющее стабилизирующие свойства прибора и показывающее, как напряжение стабилизации зависит от тока:

r_С = (U_Сmax  U_Сmin)/(I_Сmax  I_Сmin).

Значение температурного коэффициента напряжения стабилизации _С и его знак зависят от напряжения U_С.НОМ. Стабилитроны, напряжение стабилизации которых больше 5,5 В, имеют _С  0, т.е. при увеличении температуры напряжение U_С увеличивается. При напряжении U_С.НОМ  5,5 В стабилитроны имеют _С  0 и их напряжение стабилизации с увеличением температуры уменьшается.

В стабилизаторах напряжения, работающих в широком диапазоне температур, используют прецизионные стабилитроны с внутренней термокомпенсацией, в которых последовательно с их p-n-переходом включен в прямом направлении обычный кремниевыйp-n-переход с отрицательным температурным коэффициентом прямого напряжения.