- •Часть I
- •В ведение
- •1. Порядок выполнения лабораторной работы
- •2. Описание лабораторного стенда
- •Наименование блоков стенда
- •Полупроводниковые диоды
- •1. Краткие теоретические сведения
- •Основные параметры выпрямительных диодов
- •2. Предварительное задание
- •3. Экспериментальная часть
- •Выпрямительные диоды
- •Лабораторное задание
- •4. Обработка результатов эксперимента
- •5. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
Основные параметры выпрямительных диодов
Максимально допустимый выпрямленный ток (Iвп ср max) – средний за период ток через диод (постоянная составляющая), при котором обеспечивается его длительная и надежная работа.
Среднее прямое напряжение (Uпр) – среднее за период прямое напряжение на диоде при протекании через него максимально допустимого выпрямленного тока.
Максимально допустимое обратное напряжение (Uобр max) – наибольшее постоянное обратное напряжение, при котором диод может длительно и надежно работать.
Наибольший обратный ток (Iобр) – ток через диод в обратном направлении при приложенном к нему максимально допустимом обратном напряжении.
Дифференциальное сопротивление диода – отношение малого приращения падения напряжения на диоде к малому приращению тока в нем в заданной рабочей точке.
В быстродействующих импульсных цепях широко используют диоды Шоттки, выпрямляющий переход которых выполнен на основе контакта металл–полупроводник. У этих диодов не затрачивается время на накопление и рассасывание зарядов в базе, их быстродействие определяется скоростью процесса перезарядки барьерной емкости. Диоды Шоттки и диоды на основе p–n-перехода имеют похожие ВАХ (рис. 1.2), но и у диодов Шоттки прямая ветвь представляет почти идеальную экспоненциальную кривую, а обратные токи малы (от долей до десятков наноампер).
Конструктивно диоды Шоттки выполняют в виде пластины низкоомного кремния, на которую нанесена высокоомная эпитаксиальная пленка с электропроводностью того же типа. На поверхность пленки вакуумным напылением наносят слой металла.
2. Предварительное задание
1. По заданным в таблицах 1.1 и 1.2 значениям на одном графике построить прямую и на другом графике обратную ветви ВАХ диода для двух значений температуры. В таблицах токи i1пр, i1обр соответствуют температуре t=25oC; i2пр, i2обр – t=60oC.
Таблица 1.1
Uпр, В |
0 |
0,05 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
0,5 |
0,55 |
0,6 |
0,65 |
0,7 |
i1пр, мА |
0 |
0,008 |
0,03 |
0,05 |
0,09 |
0,16 |
0,3 |
0,5 |
0,9 |
1,6 |
2,7 |
4,7 |
8 |
14 |
24 |
i2пр, мА |
0 |
0,03 |
0,07 |
0,15 |
0,26 |
0,45 |
0,75 |
1,3 |
2 |
3,5 |
5,7 |
9,3 |
15 |
25 |
40 |
Таблица 1.2
Uобр, В |
0 |
-0,05 |
-0,1 |
-0,2 |
-0,3 |
-0,4 |
-0,5 |
-1 |
-2 |
-3 |
-4 |
-5 |
-6 |
-7 |
-8 |
i1обр, мкА |
0 |
-0,35 |
-0,5 |
-0,64 |
-0,66 |
-0,67 |
-0,68 |
-0,69 |
-0,7 |
-0,71 |
-0,72 |
-0,73 |
-0,74 |
-0,75 |
-0,76 |
i2обр, мкА |
0 |
-2,3 |
-3,4 |
-4,2 |
-4,4 |
-4,42 |
-4,44 |
-4,46 |
-4,48 |
-4,5 |
-4,52 |
-4,54 |
-4,56 |
-4,58 |
-4,6 |
2. По номеру своего варианта для заданных в таблице 1.3 значений прямого и обратного напряжений вычислить сопротивления диодов по постоянному току и дифференциальные сопротивления для двух значений температуры.
Таблица 1.3
№ варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Uпр, В |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,35 |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
0,60 |
Uобр, В |
-0,4 |
-0,5 |
-1,0 |
-2,0 |
-3,0 |
-4,0 |
-5,0 |
-6,0 |
-7,0 |
-8,0 |