Ту-софия фетт, катедра „Електронна техника”



Дата05.03.2018
Размер121.47 Kb.
#61268




ТУ-София

ФЕТТ, катедра „Електронна техника”

Полупроводникови елементи

Име




фак.№

Факултет




група

Дата






И З С Л Е Д В А Н Е

Н А П О Л У П Р О В О Д Н И К О В И Д И О Д И
З А Д А Н И Е:

I. Въпроси за предварителна подготовка :

1. Начертайте полупроводников диод поляризиран в права посока и със стрелка означете посоката на протичащият ток.

2. Начертайте полупроводников диод поляризиран в обратна посока и със стрелка означете посоката на протичащият ток, колкото и малка да е него­ва­та стойност.

3.Напишете уравнението на ВАХ на диод :

а) във вида IF = f(UF) ; б) във вида UF = f(IF) ;

в)напишете формули за определяне на статичното съпротивление RСТ и диференциалното съпротивление rd ;

г) дефинирайте основните парамери: ток на насищане и коефициент на неидеалност.

4.В обща координатна система начертайте ВАХ на полупроводникови диоди от Si и Ge. За двата диода посочете приблизителни числени стойност на напрежение­то в право свързване UF и обратния ток на диода IR . При кой от диодите започва да протича ток при по-ниско наптежение в права посока и защо? При кой от диодите протича по-малък ток в обратна посока IR и защо?

5.В обща координатна система начертайте ВАХ на полупроводников диоди от Si при две различни температури Т12. Как се променя UF при повишаване на температурата? Кой параметър на диодите оценява тази зависимост и каква е типичната му стойност? Как се променя IR при повишаване на температурата?

6. Начертайте схема на Si диод поляризиран в права посока. В схемата освен диода включете захранващ по­стояннотоков източник Е=10V и токоограничаващ резистор R= 1.5kΩ, последователно на диода. Определете стойността на протичащият през диода ток IF, както и Rст и rd.



Забележка !

  • отговорите на поставените въпроси касаят предварителната под­готовка на студентите за лабораторните упражнения по дисциплината ППЕ . Това е теоретичната част на протокола за конкретното упражнение.

  • всеки студент в началото на упражнението представя в писмен вид (под­готвени на ръка) отговорите на така поставените въпроси . При липса на този мате­риал студентът не се допуска до лабораторно упражнение.

II.Практически измервания :

1.Да се снеме ВАХ в права и обратна посока на Ge изправителен диод Д7Ж при две различни температури – Т1 /25C/ и Т2 /50 C/.

2.Да се снеме ВАХ в права и обратна посока на Si изправителен диод Д226 при две различни температури – Т1/25C/ и Т2/50 C/ .

3.Да се снеме ВАХ в права и обратна посока на Si Шотки диод BAT85 при две различни температури – Т1/25 C/ и Т2 /50 C/.



III. Графична част :

1.Да се построят в обща координатна система ВАХ на Si диод и Ge диод за двете температури.

2. Да се построят в обща координатна система ВАХ на Si диод и Si Шотки диод за двете температури.

IV.Изчислителна част.

1.Да се определи стойността на емпиричния коефициент m за изследваните диоди.

2.Да се определи посредством изчислената стойност на m, стойността на IS за из­следваните диоди и се сравни с опитно измерената стойност , ако има така­ва.

3.Да се определи IS за Ge диод при стайна температура, посредством измерената стой­ност на IS при Т2. Да се сравни получената стойност с изчис­лената в т.2.

4.Да се определят Rст и rd от опитните данни за стойност на тока IF=10ma за из­след­ваните диоди. Да се сравнят стойностите на Rст и rd . Да се определят аналитично Rст и rd и се сравнят с определените от опитните дан­ни.

5.Да се определи стойността на TKUF за стойност на тока IF=20ma за изследваните диоди .



У К А З А Н И Я З А Р А Б О Т А.

I.Практически измервания :

Първоначално се извършват всички измервания при стайна температура.За цел­та от съответния превключвател се избира диода ,който ще се изследва - напр. Д7Ж. От превключвателят за избор на посоката на включване на диода се избира пра­ва или обратна посока.

При снемане на ВАХ в права посока със съответният потенциометър от маке­та се задават стойности на тока, протичащ през диода /съгласно табл.1./, и се из­мер­ва напрежителният пад върху него. Протичащият през диода ток се измерва с ам­перметър, обхватите на който се избират чрез съответният галетен превключвател.В началото се избира някой от по- малките обхвати и се задават малки стойности на тока - напр.100мка,500 мка. и т.н. Целта е да се снемат няколко точки в началото на ВАХ , когато диодът се отпушва.След това се преминава на по -големите обхвати и се зада­ват останалите стойности на тока/табл.1./.Падът на напрежение върху диода се измерва с цифров волтметър.Той трябва да се постави на обхват 2000 mV /2V/ -отчетите са директно в mV. По този начин трябва да се снемат поне 10 точки от ВАХ.Получените стойности за тока и напрежението се представят в протокола в табли­чен вид.

табл. 1





IF, mА

0

0.1

0.5

1

2

4

6

8

9

10

11

12

15

20

UF,mV
25°C

Ge диод

(Д7Ж)












































Si диод

(Д226/1N4002)













































Si Шотки диод

BAT85











































UF,mV


50°C

Ge диод

(Д7Ж)












































Si диод

(Д226/1N4002)













































Si Шотки диод

BAT85












































При снемане на ВАХ в обратна посока се задават стойности на обратното на­пре­жение /табл.2./ ,приложено върху диода и се отчита протичащият през него обратен ток. Първоначално се избира най-ниския обхват на амперметъра и след това при уве­ли­­чаване на напрежението,ако се наложи,се преминава на по-голям обхват. Напре­же­нието се измерва отново с цифровия волтметър,но на обхват 200 V./ ВНИМАНИЕ !! Ако изследвате диод BAT85 обратното напрежение не трябва да получава стой­ности по-големи от 20V/. По този начин трябва да се снемат поне 6-8 точки от ВАХ.Получените стойности за тока и напрежението се представят в протокола в табличен вид.

табл. 2





UR, V

0

1

2

4

6

8

10

12

15

20

40

60

80

100

IR,µА

25°C


Ge диод

(Д7Ж)












































Si диод

(Д226/1N4002)













































Si Шотки диод

BAT85
































Да не се измерва

IR,µА

50°C


Ge диод

(Д7Ж)












































Si диод

(Д226/1N4002)













































Si Шотки диод

BAT85
































Да не се измерва

След завършване на всички измервания при стайна температура се включва термостата,който загрява приборите до температура 50 C и поддържа тази температура.Това става с помощта на съответния ЦК превключвател от макета.Наблюдава се състоянието на светодиода, който показва дали е включен нагревателят. Загасването на светодиода показва ,че е достигната зададената темпе­ратура. Без да се променя състоянието на ЦК превключвателя/термостатът трябва да остане вкл./ се снемат отново ВАХ на трите диода в права и обратна посока.

Това става по описания по горе начин.



II. Графична част :

Снетите ВАХ се построяват графично върху милиметрова хартия.ВАХ в права посока се разполага в първи квадрант (UF , IF ), a ВАХ в обратна посока се разполага в трети квадрант (UR , IR ) на координатната система. Стойностите на напрежението се нанасят върху абсцисната ос, като мащабът при свързване в права (UF) и обратна (UR) посока очевидно трябва да бъде различен. Стой­нос­ти­те на тока се нанасят върху ординатната ос, като мащабът при свързване в пра­ва (IF) и обратна (IR) посока очевидно трябва да бъде различен.



III.Изчислителна част.

Всички предвидени в заданието изчисления се извършват по дадените в Ръко­водството за лабораторни упражнения зависимости. IS се определя от зави­симос­тта : , напр. при IF =1 mA и IF = 10mA.



III.П Р О Т О К О Л

Протоколът трябва да съдържа:

1.Задание.

2.Теоретична част - отговорите на въпросите за предварителна подготовка.

3.Експериментални резултати-това са таблиците с измерените стойности на тока и напрежението.

4.Графична част - тук спадат построените графично на мм. хартия всички снети ВАХ.

5.Изчислителна част -това са предвидените в заданието изчисления за определянe на m, IS, Rст, rd и TKUF .

6.Изводи.



Тази част от протокола е най-важна,защото се извършва самостоятелно и показва дали правилно са проведени изследванията и осмислени получените резултати.


Сподели с приятели:




©obuch.info 2022
отнасят до администрацията

    Начална страница