Практическая работа №5. Исследование полупроводниковых. Расчеты передаточных функций по постоянному току (dc Analysis) в сапр MicroCap. Цель работы.

Исследовать полупроводниковые приборы с использованием программы схемотехнического моделирования Micro – Cap. Научиться определять основные параметры полупроводниковых приборов на вольт – амперной характеристики (ВАХ).

Краткие теоретические сведения

В режиме DC рассчитываются передаточные характеристики по постоянному току. Ко входам цепи подключаются один или два независимых источников постоянного напряжения или тока. В качестве выходного сигнала может рассматриваться разность узловых потенциалов или ток через ветвь. При расчете режима DC программа закорачивает индуктивности, исключает конденсаторы и затем рассчитывает режим по постоянному току при нескольких значениях входных сигналов. Например, при подключении одного источника постоянного напряжения может рассчитываться передаточная функция усилителя постоянного тока, вольт амперная характеристика (ВАХ) диода, а при подключении двух источников – семейство статических выходных характеристик транзистора.

Полупроводниковый диод называют прибор с двумя выводами, содержащий один

Порядок выполнения работы.

1. Изучить теорию по учебному пособию «Лекции по электронике» В.Л. Землякова (лекция №1).

2. Произвести измерение и исследовать ВАХ полупроводникового диода, в программе схемотехнического анализа MicroCAP

На рисунке 5.1 приведена электрическая схема для исследования ВАХ диода. Нарисовать данную схему в схемном редакторе MicroCAP. В качестве исследуемого полупроводникового диода, выбрать компонент «Diode» и задать параметр «Model=….» в соответствии с вариантом задания (Таблица 5.1).

Рисунок 5.1 – Схема электрическая принципиальная для исследования ВАХ диода.

3. Сохранить схему под именем «Diode.cir»

4. Выбрать режим анализа передаточной функции по постоянному току Analysis > DC (Alt + 3)

5. В открывшемся окне параметров анализа передаточной функции по постоянному току задать следующие параметры анализа:

6. Источник варьируемого напряжения Variable 1; Method=Auto; Name=V1; Range=40, -20, 0.5 (диапазон изменения напряжения от -20 до 40 с шагом 0.5).

Параметры отображения графика

7. P =1(номер графика);

8. X Expression = V(D1) (физическая величина по оси Х, в данном случае напряжение на диоде D1);

9. Y Expression=I(D1) (физическая величина по оси Y, в данном случае ток через диод D1).

10. X Range, Y Range = AutoAlways (масштаб по оси X и Y «всегда авто»).

Таблица 5.1. Варианты задания на практическую работу.

№ варианта	Тип диода	Тип биполярного транзистора
1	1N752	2N2218
2	1N914	2N2222
3	1N3491	2N2368
4	1N3879	2N2369
5	1N3889	2N3020
6	1N3899	2N3055
7	1N3900	2N3252
8	1N3909	2N3439
9	1N4001	2N3501
10	1N4148	2N3506
11	1N4933	2N3725
12	1N4934	2N3903
13	1N4935	2N3904
14	1N4936	2N4014
15	1N4937	2N4124

12. Запустить анализ, нажав на кнопку «Run»

13. Проанализировать полученную ВАХ. Наблюдается на обратной ветви ВАХ очень крутое падение характеристики (лавинный пробой)? Если лавинного пробоя не наблюдается то необходимо увеличить начальное напряжение анализа и повторить действия с п. 2.4

14. Зарисовать ВАХ в отчет

15. Определить по ВАХ следующие характеристики диода:

высота потенциального барьера;

напряжение электрического пробоя;

обратный ток при напряжении U_обр=0.5 U_пр;

крутизну(S) и динамическое сопротивление (R_дин) на линейном участке прямой ветви ВАХ.