2.3.4 Построение графика зависимости сопротивления постоянному току от напряжения при обратном включении

Сопротивления постоянному току от напряжения при обратном включении стабилитрона вычисляется по формуле:

,

данные для которой берутся из таблицы 2.7. Результаты вычисления сведены в таблицу 2.9 и отображены на рисунке 2.8.

Таблица 2.9 – Результаты вычисления сопротивления постоянному току

Uобр, В	0	1,900	2,500	3,500	5,000	5,500	6,000	7,000	7,800
r0, Ом	-	1,9*106	1,25*106	1,17*106	106	916700	600000	583300	4875

Рисунок 2.8 – График зависимости сопротивления постоянному току от напряжения

при обратном включении

2.3.5 Построение графика зависимости дифференциального сопротивления от тока при прямом включении

Дифференциальное сопротивления при прямом включении стабилитрона вычисляется по формуле:

,

данные для которой берутся из таблицы 2.6. Результаты вычисления сведены в таблицу 2.9 и отображены на рисунке 2.8.

Пример расчета: (Ом)

Таблица 2.10 – Результаты вычисления дифференциального сопротивления

Iпр, мА	0	0	0,005	0,017	0,124	0,960	10,10	46,8	108,1
rдиф, Ом	-	-	22400	3250	457,944	59,809	6,565	1,09	0,408

Рисунок 2.9 – График зависимости дифференциального сопротивления от тока

при прямом включении

2.4 Выводы

В результате лабораторной работы были получены вольт-амперные характеристики полупроводникового диода и стабилитрона, выраженные в графиках зависимости силы тока от напряжения. На практике было доказано, что полупроводниковый диод пропускает ток только в одном направлении, а стабилитрон пропускает ток и в обратном направлении, но при определённом значении напряжения. Данное явление называется пробоем, а напряжение, при котором возникает данное явление, называется – напряжением пробоя

3 Ответы на контрольные вопросы

3.1 Проводимости полупроводников бывают двух типов – дырочная и электронная.

3.2 Зонные диаграммы собственных и примесных полупроводников различаются шириной запрещенной зоны.

3.3 Дрейфовый ток возникает под действием напряженности электрического поля (электроны движутся целенаправленно), диффузный ток обусловлен неравновесной концентрацией носителей.

3.4 p-n переход – переходный слой между двумя областями полупроводников с разной электропроводностью, в котором существует диффузное электрическое поле.

3.5 Войдя в p-n переход электрон начинает ускоряться, приобретает высокую кинетическую энергию, и если на его пути встречается нейтральный атом, возникает ударная ионизация, в результате которой образуются дополнительные электроны и катионы. Каждый из созданных электронов производит аналогичные действия. Свойства лавинного пробоя могут быть полезно использованы, так как этот процесс обратим, и p-n переход не разрушается.

3.6 При прямом подключении под воздействием напряжения на p-n переходе основные носители p и n областей будут выталкиваться вглубь этих областей к переходу. дырки рекомбинируют с электронами на границе, образуя нейтральное место в кристалле, соответственно, толщина p-n перехода уменьшается. При обратном включении основные носители p и n областей будут вытягиваться из области перехода вглубь областей. Дырка, ушедшая из перехода, обнажает атом примеси. величина заряда в области перехода увеличивается, следовательно, толщина перехода возрастает.

3.7 Напряжение стабилизации, минимальный ток стабилизации, максимальный ток стабилизации при разных значениях температур. Допустимые значения прямого тока и обратного напряжения.

3.8 На обратной ветви графика ВАХ стабилитрона имеется точка пробоя – минимальное напряжение, при котором начинается резкое возрастание тока при малом возрастании напряжения. На графике ВАХ диода такой точки не может быть, и это обусловлено тем, что диод обладает иным типом пробоя – тепловым, который приводит к потере свойств полупроводника.

3.9 Выпрямительные диоды предназначены для выпрямления токов промышленной частоты в случае более высоких частот. Стабилитроны применяются для стабилизации напряжения при его скачках в сети и подобных эффектах.

9