3. Методика и схема эксперимента

Величина прямого тока I_пр исследуемого диода VD1 определяется внешним сопротивлением R_np и амплитудой положительного напряжения генератора импульсов. Генератор вырабатывает двухполярные импульсы, поэтому для задания режима отключения используется диод VD2, отсекающий отрицательный импульс напряжения генератора. Резистор R_обр (заданной величины) подключается только при исследовании режима переключения. Диод VD2 позволяет при этом обеспечить требуемое соотношение I_пр и I_обр.и.

Все измерения и исследования переходных процессов проводятся с помощью двухканального осциллографа. Для наблюдения и изме­рения тока через диод используется низкоомный резистор R =10 Ом, напряжение на котором пропорционально I_д.

Задание прямого тока осуществляется регулировкой ЕГ, при этом току 1мА соответствует амплитуда напряжения на резисторе R 10 мВ. Масштаб усилителя вертикального отклонения первого канала для наблюдения и измерения U_д (t) должен быть 50÷100 мВ/см при исследовании режимов включения и отключения и 2-5 В/см в режиме переключения. Масштаб усилителя второго канала для наблюдения тока I_д (t) должен быть не более 20÷50мВ/см. Скорость развертки должна быть такой, чтобы переходные процессы напряжения U_д(t) полностью помещались на экране осциллографа.

Рис.9 Схема эксперимента.

4. ЗАДАНИЕ

4.1. Исследовать переходные процессы в диоде в режиме включения на прямой ток. Зарисовать на одной графике осциллограммы напряжения U_пр(t) для различных значений I_пр Данные измерения занести в таблицу 4.1.

Таблица 4.1.

Iпр, мА	1	5	10
Uпр, мВ
Uпр.и., мВ
tуст

УКАЗАНИЕ. Значение резистора R_пр ≤ 1 кОм, резистор отсутствует, синхронизация осциллографа - внешняя от напряже- ния U₁ (рис.9). Измерение tуст проводить только для случая, когда U_пр.и. > 1.2 U_пр (рис 2).

4.2. Исследовать переходный процесс в диоде при отключе­нии прямого тока. Зарисовать осциллограммы напряжения на диоде. Измерить время рассасывания заряда в базе и расчитать время жизни неосновных носителей заряда. Данные занести в таблицу 4.2.

Таблица 4.2.

Iпр, мА	1	5	10
tрас
ΔU, мВ
Δt
τp

УКАЗАНИЕ. Определение τ_р проводить в соответствии с рис.4 и формулой (I).

4.3. Исследовать переходные процессы в диоде при переклю­чении диода на обратное напряжение для трех значений R_обр при прямом токе 10 мА. Измерить времена t_р и t_вос (рис.6). Зарисовать осциллограммы напряжения и тока. Данные занести в таблицу 4.3.

Таблица 4.3.

Rобр, кОм	Rобр1 =	Rобр2 =	Rобр3 =
Iобр.и., мА Расчет
Iобр.и., мА Измерение
Iобр, мкА
tp
tвос

УКАЗАНИЕ. Расчетное значение I_обр.и. определять по формуле (2), а измеренное - через падение напряженна на резисторе R Время t_вос определять для тока I_обр = 0,2 I_обр.и. (измер.).

5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет должен содержать краткие теоретические сведения по теме работы, схему эксперимента, результаты измерений и расче­тов в виде таблиц и графиков по п.п.4.1 - 4.3.

6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дать определение импульсных диодов, пояснить их назначение.

2. Какие процессы в диодах влияют на их быстродействие при ра­боте с импульсными сигналами?

3. Изобразить эквивалентную схему диода.

4. Описать процесс установления прямого напряжения в режимах низкого и высокого уровней инжекции, привести графики рас­пределения неосновных носителей заряда в базе.

5. Как определяется время установления прямого напряжения?

6. Что такое эффект модуляции сопротивления базы, как он влия- ет на процесс установления прямого напряжения?

7. Объяснить зависимость напряжения на диоде от времени при от­ключении диода.

8. От чего зависит время рассасывания накопленного заряда в базе диода?

9. Каким образом можно определить время жизни неосновных носи­телей заряда в базе?

10.Для чего и каким образом уменьшают время жизни неосновных носителей заряда?

II.Изобразить распределения P_n(x,t) для режима отключения, объяснить вид графиков.

12.Дать определение времени восстановления обратного сопротив­ления диода.

13.Какие этапы содержит длительность переходного процесса дио­да при переключении на обратное напряжение?

14.Почему время рассасывания заряда при переключении меньше, чем при отключении диода?

15.Привести и объяснить графики P_n(x,t) в режиме переключе­ния.

16. Как режим измерения - I_пр , U_обр, R_обр - влияет

на t_вос ?

17. Что такое заряд переключения?

16. С помощью диаграмм (зонных) объяснить принцип действия дио­дов Шоттки.

19. Какими преимуществами обладают диоды Шоттки?

20. Как классифицируются импульсные диоды?

21. Изобразить схему эксперимента, пояснить назначение элемен­тов, объяснить методику измерения основных параметров им­пульсных диодов.

7. ЛИТЕРАТУРА

1. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. -М.:Энергия,1977. с.107-110, 146-159, I7I-I73.

2. Булычев А.Л., Прохоренко В.А. Электронные приборы. -Мн.:Высшая школа,1987. с.134-137.

3. Пасынков В.В. Полупроводниковые приборы.-М.:Высшая школа, 1987. с.65-66, 133-138, 148-160.

4. Тугов Н.М. и др. Полупроводниковые приборы.- М.:Энергоатомиздат, 1990. с.46-52, 94-103, 107-108,

5. Полупроводниковые приборы. Диоды высокочастотные, диоды импульсные, оптоэлектронные приборы: Справочник/ А.Б.Гитцевйч и др. Под ред. М.В. Голомедова.-М.;Радио и связь, 1988. с.12-25.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N4

СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНЗИСТОРА В СХЕМЕ С ОБЩЕЙ БАЗОЙ