5 Послідовність виконання роботи

5.1 Отримати на осцилографі стійке зображення імпульсу на виході схеми. Замалювати діаграму на міліметровому папері.

5.2 Виконати вимірювання величин імпульсу:

- прямої напруги U_пр (І_пр);

- зворотної напруги U₁ (І₁);

- тривалість t₁ розосередження неосновних носіїв в p-n переході («полочки» зворотного імпульсу).

5.3 Визначити коефіцієнт відношення .

До уваги! При розрахунку використовувати виміряні значення напруг, які пропорційні відповідним струмам.

5.4 Визначити тривалість життя носіїв τ.

Для цього за визначеним коефіцієнтом вибрати розрахункову формулу, підставити виміряні значення та визначити величину τ.

6 Контрольні питання

1. Які діоди належать до імпульсних?

2. Що таке тривалість життя носіїв?

3. Що є основними та неосновними носіями заряду?

4. Поясніть викид зворотного струму при перехідному процесі в імпульсному діоді.

5. Що таке час відновлення зворотного опору діода та від чого він залежить?

7 Зміст звіту

1. Найменування, мета роботи та обладнання

2. Схема дослідження

3. Результати дослідної частини: діаграма та виміряні параметри.

4. Розрахунок тривалості життя носіїв.

5. Висновки з аналізом отриманих результатів

6. Відповіді на контрольні запитання

Література

Гершунский Б.С. Основы электроники и микроэлектроники.- с.97-99

Лабораторна робота № 3 Дослідження варикапа

1 Мета роботи: вивчення принципу дії та особливостей роботи варикапа, дослідження вольт-фарадної характеристики та визначення основних параметрів

2 Обладнання: 1Лабораторний макет;

2 Вимірювач добротності ВМ-560;

3 Джерело живлення.

3 Схема дослідження

Рисунок 1 – Cхема дослідження варикапа

4 Основні теоретичні положення

Варикап – це зворотньозміщений напівпровідниковий діод, принцип дії якого базується на залежності бар′єрної ємності р-n-переходу діода від величини зворотньої напруги. Практично це конденсатори змінної ємності, які керуються електричним шляхом.

Основний матеріал – кремній. Структура р-n -переходу – площинна.

При зворотному вмиканні p-n переходу варикапа чим більша прикладена напруга, тим більша ширина запірного шару d_p-n переходу площею S_p-n, і відповідно, менша бар’єрна ємність C_Б:

.

Основна характеристика – вольт–фарадна: С_б = f(U_зв) (рис.2).

Рисунок 2 – Вольт-фарадна характеристика варикапа

При збільшенні зворотної напруги ємність варикапа С_в зменшується за законом:

де С₀ — ємність діода при нульовій зворотній напрузі;

φ_к — контактна різниця потенціалів;

n — коефіцієнт, що залежить від типу варикапа (n= 1/2 …1/3);

U_в – зворотня напруга на варикапі.

Параметри варикапу:

- номінальна ємність С_ном - ємність між виводами при номінальній напрузі зміщення;

- максимальна ємність С_max - ємність при заданій мінімальній напрузі зміщення;

- мінімальна ємність С_min - ємність при заданій максимальній напрузі зміщення;

- коефіцієнт перекриття - К_с = С_max / С_min;

- добротність Q – відношення реактивного опору варикапу на заданій частоті сигналу до повного опору втрат при заданому значенні ємності;

- максимально допустима напруга U_max;

- максимально допустима потужність Р_max ;

- температурний коефіцієнт ємності ТКС - ТКС = ∆С/С∆Т (1/град.)

Варикапи використовують для електронної перестройки частоти коливальних контурів, в схемах підсилення та генерації НВЧ сигналів (параметричні), в помножувачах частоти (варактори).