Исследование полупроводниковых диодов

Вид работы:

Практическое задание
Предмет:

Информатика, ВТ, телекоммуникации
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

60,9 Кб
Опубликовано:

2016-05-12

Скачать практическое задание Читать текст online Заказать контрольную
*Помощь в написании! Посмотреть все задачи

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Исследование полупроводниковых диодов

Цель работы: изучение принципа действия полупроводниковых диодов различного назначения и приобретение навыка снятия их вольт - амперных характеристик (ВАХ).

Полупроводник - материал, занимающий промежуточное место между проводниками и диэлектриками.

Диод- это полупроводниковый прибор, имеющий 1 p-n переход и 2 электрических вывода.

Выпрямительные диоды - диоды, предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный.

Туннельный диод - полупроводниковый диод на основе вырожденного полупроводника, в котором при приложении напряжения в прямом направлении, туннельный эффект проявляется в появлении участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением на вольт-амперной характеристике. Отрицательный динамическое сопротивление.

Стабилитрон - полупроводниковый диод работающий при обратном смещении в режиме пробоя. Используют для стабилизации напряжений в цепях переменного тока. Основные параметры- напряжение пробоя, макс доп. обратного тока.

Светодиод- изучает кванты света. Используют для освещения, индукции, в датчиках различных величин.

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) - зависимость тока <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B0_%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%B0> через двухполюсник <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D1%83%D1%85%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D1%81%D0%BD%D0%B8%D0%BA> от напряжения <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BD%D0%B0%D0%BF%D1%80%D1%8F%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5> на этом двухполюснике. Описывает поведение двухполюсника на постоянном токе <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%82%D0%BE%D0%BA>. А также функция <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F_(%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0)> выражающая (описывающая) эту зависимость и график <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D0%BA_%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8> этой функции.

Чаще всего рассматривают ВАХ нелинейных элементов (степень нелинейности определяется коэффициентом нелинейности ), поскольку для линейных <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0> элементов ВАХ представляет собой прямую линию (описывающуюся законом Ома <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%9E%D0%BC%D0%B0>) и не представляет особого интереса.

Если к нелинейному элементу приложить постоянные напряжения, то он будет характеризоваться статическими параметрами.

Для диода статическое сопротивление определяется просто как отношение приложенного напряжения к соответствующему току:

Динамическим сопротивлением называется отношение малых приращений (производная) напряжения к току в рабочей точке. Определяется наклоном касательной. Разные положения рабочей точки характеризуют различную величину динамического сопротивления.

Исследование выпрямительных диодов

полупроводниковый диод сопротивление стабилитрон

Прямое включение выпрямительного диода.

Таблица 1

00,10,5124681012

0,0050,4010,4470,4700,4970,5260,5490,5650,5780,589

0,0050,1530,2360,2800,3230,3700,3980,4190,4350,448

Рис 1. Вид ВАХ выпрямительного диода, включенного прямом направлении для Si

Рис 1.1. Вид ВАХ выпрямительного диода, включенного в обратном направлении для Ge

Статическое и динамическое сопротивление на прямой ВАХ для Si и Ge

4,010,8940,470,24850,13150,09150,0706250,05780,039267
1,530,4720,280,16150,09250,0663330,0523750,04350,029867
0,351-0,455-0,477-0,738-1,59825-3,53867-5,50363-7,4785-9,44953
0,103-0,17-0,456-0,817-1,71075-3,66367-5,63075-7,6069-9,581