Рабочие схемы, таблицы и порядок выполнения работы

Упражнение 1. Эффект р-п перехода в диодах.

1. Собрать стенд в соответствии со схемой (рис. 1.5, а)

Рис. 1.5, а

2. К диоду при прямой полярности приложить напряжение постоянного тока U_пр.= 0 В.Измерить величину соответствующего тока I_пр.

3. Повторить измерения тока I_пр по п.2, устанавливая значения напряжения в диапазоне 0,1…0,65 В, результаты измерений занести в таблицу 1.1.

Таблица 1.1

4. Изменить полярность диода в соответствии со схемой (рис. 1.5, б)

Рис. 1.5, б

5. Повторить измерения по п.3, устанавливая значения напряжения в диапазоне 0…30 В, результаты измерений занести в таблицу 1.2

Таблица 1.2

6. По результатам измерений по пп. 3, 4 построить ВАХ выпрямительного диода.

7. По ВАХ определить в соответствии с (1.3) дифференциальное сопротивление диода.

8. По ВАХ определить в соответствии с (1.4) статическое сопротивление диода.

Упражнение 2. Диоды с переменной емкостью.

1. Собрать стенд в соответствии со схемой (рис. 1.6).

2. Приложить к входу цепи синусоидальное напряжение амплитудой U₀ = 10 В. Частоту переменного напряжения установить 10 кГц.

Рис. 1.6

3. Установить постоянное напряжение U₂ = 2 В. Изменяя частоту напряжения U₀ (амплитуда U₀ поддерживается постоянной и равной 10 В) в диапазоне 10-20 кГц, определить по результатам регистрации U₁ между концами параллельной цепочки резонансную частоту[9].

4. Повторить измерения по п. 3, устанавливая постоянное напряжение в диапазоне 2-30 В, результаты измерений занести в таблицу 1.3.

Таблица 1.3

5. В соответствии с табл. 1.3 построить график зависимости резонансной частоты от напряжения.

6. Определить емкость варикапа, полагая из (1.6), что . Результаты вычислений занесите в табл. 1.3.

7. Построить график зависимости емкости варикапа от напряжения.

8. Определить по формуле (1.5) коэффициент перекрытия по емкости.

Контрольные вопросы

1. Какие свойства p-n перехода нашли применение в электронике?

2. Как определяют дифференциальное и статическое сопротивление полупроводниковых приборов?

3. В чем заключается принцип действия диода?

4. В чем заключается принцип действия варикапа?

[1] Так называемое обратное напряжение, когда к п- области прикладывается «+» потенциал, а к р- области «-» потенциал.

[2] Так называемое прямое напряжение, когда к п- области прикладывается «-» потенциал, а к р- области «+» потенциал.

[3] Когда число инжектируемых неосновных для области базы носителей заряда, становится значительно больше основных, уровень инжекции считается большим.

[4] Диффузионная емкость возникает в приконтактном слое р-п-перехода за счет изменения количества диффундируемых дырок и электронов, т.е. за счет изменения заряда вызванного изменением прямого напряжения.

[5] Зарядная емкость возникает при обратном напряжении на р-п-переходе и обусловлена изменением в нем объемного заряда.

[6] В выпускаемых промышленностью варикапах значение емкости С_в изменяется от единиц до сотен пикофарад.

[7] Кс = 2 ... 20

[8] Для получения напряжения более 15 В необходимо соединить последовательно регулируемый и нерегулируемый источники напряжения.

[9] Резонансная частота в данном случае – это та частота, при которой напряжение U₁ достигает максимум.