Мета роботи. Одержати навички по зняттю та аналізу вольт-амперних характеристик германієвих та кремнієвих діодів

Одержати навички по зняттю та аналізу вольт-амперних характеристик германієвих та кремнієвих діодів

2 Застосовані прилади і обладнання

Для виконання поставленої мети використовується лабораторний стенд 87Л-01 і діоди (германієвий В9 і кремнієвий КВ103).

3 Загальні відомості

Напівпровідниковий діод - прилад, що має однобічну провідність. Він містить один р-п перехід і два виводи від р і п областей.

ВАХ діода має пряму і зворотну області. Пряму область знімають подачею прямого струму на діод і виміром прямої напруги на ньому. Зворотну область знімають подачею зворотної напруги на діод і виміром зворотного струму через діод. Аналіз типових ВАХ германієвого і кремнієвого діодів дозволяє зробити наступні висновки:

пряме падання напруги на германієвому діоді майже в два рази менше, ніж на кремнієвому при однакових значеннях прямого струму;

германієвий діод починає проводити струм при мізерно малій напрузі, а кремнієвий - тільки при (04÷ 06) В;

Зворотний струм Ізвор. кремнієвого діода значно менше струму германієвого при однакових зворотних напругах.

Кремнієві діоди через малий зворотний струм поширені ширше, до того ж вони працюють при температурах до 150 °, а германієві до 75°.

Основні параметри випрямних діодів:

- постійна пряма напруга;

- постійний прямий струм;

- постійний зворотний струм;

- максимально припустима зворотна напруга;

- максимально припустимий постійний прямий струм.

Перевищення максимально припустимої зворотної напруги переводить діод у режим пробою. Розрізняють електричний і тепловий пробої р-п переходу. Електричний пробій може бути лавинним чи тунельним і не супроводжується руйнуванням р-п переходу. Тепловий пробій, як правило, приводить до руйнування р-п переходу і виходу діода з ладу.

4 Хід роботи

4.1 Підготувати всі необхідні матеріали (схеми, таблиці) у чернетку.

4.2 Зібрати схему (див. рисунок 1).

4.3 Зняти прямі області ВАХ германієвого і кремнієвого діодів, по черзі подаючи кілька значень прямого струму від генератора струму і при кожнім значенні струму вимірювати вольтметром пряму напругу, занести результати вимірів у таблицю 1.

4.4 Зібрати схему (див. рисунок 2).

4.5 Зняти зворотні області ВАХ германієвого і кремнієвого діодів, по черзі подаючи від генераторів напруги кілька значень зворотної напруги. При кожному значенні вимірювати мікроамперметром зворотний струм. Занести результати вимірів у таблицю 2.

Примітка. Усі необхідні дані струмів і напруг приведені в таблицях 1, 2.

4.6 Накреслити в одних координатних осях ВАХ діодів та проаналізувати їх.

Таблиця 1 – Пряме вмикання діода

Таблиця 2 – Зворотне вмикання діода

5 Контрольні питання

5.1 Які основні напівпровідникові діоди ви знаєте?

5.2 Яка будова діода?

5.3 Які процеси відбуваються в діодах при прямому та зворотному вмиканні?

5.4 Де застосовують випрямні діоди?

5.5 Порівняйте германієвий і кремнієвий діоди, користаючись їх ВАХ.

5.6 Які основні параметри випрямляючих діодів?

6 Література

1. Ю. П. Колонтаєвський, А. Г. Сосков Промислова електроніка та мікросхемотехніка: Теорія і практикум. Заред.. А. Г. Соскова. - К: Каравела, 2003. -368с.

2. А. К. Криштафович Промышленная электроника - Москва: Высшая школа, 1984. -351с.

3. Ю.Ф. Колонтаевский Лабораторний практикум по радиозлектронике,:; -Москва. " 'Высшая школа", 1989.

4. Справочник Полупроводниковые приборы Под редакцией Голомедова, Москва, " Радио и связь", 1989.