Исследование стабилитрона

Исследование стабилитрона

Цель работы

Экспериментальное исследование стабилитрона, определение его параметров.

Параметры стабилитрона

Стабилитрон – полупроводниковый диод, у которого рабочей является обратная ветвь вольт-амперной характеристики. Возможно использование стабилитрона в качестве обычного диода, если при работе схемы обратное напряжение будет меньше напряжения стабилизации используемого стабилитрона. Стабилитрон характеризуется следующими основными параметрами: напряжение стабилизации U_ст ; минимальный и максимально допустимый токи режима стабилизации I_{ст min} и I_{ст max}; допустимая рассеиваемая мощность в режиме стабилизации Р_{ст доп}; температурный коэффициент напряжения стабилизации ТКН.

Запишите справочные данные стабилитронов в таб. 11

Таблица 11

Исследование стабилитрона

Соберите схему, приведенную на рис. 23.

Источник постоянного тока I1 выбираете из группы Sources , подгруппа , элемент DC_CURRENT. Заданный стабилитрон D1 выбираете из группы Diodes , подгруппа . Мультиметр ХММ2 изображен на схеме для того, чтбы показать что мы измеряем напряжение на стабилитроне. В процессе выполнения работы он не нужен. Для снятия ВАХ стабилитрона при различных температурах окружающей среды воспользуемся предоставляемым пакетом EWB9 инструментом Temperature Sweep.

Установите ток имточника тока I1=0,1мА.

Выберите в меню анализа опцию Simulate/Analyses/Temperature Sweep. В открывшемся окне задайте значения Start 27^оС, Stop 60^оС, # of points равное 2. Нажмите кнопку More. Из ставшего доступным выпадающего списка Analysis to sweep выберите вариант DC Operating Point. Затем перейдите на вкладку Output, нажмите клавишу More и затем ставшую доступной кнопку . Из выпадающего списка Parameter выберите напряжение на диоде vd (внизу окна появится надпись Diode voltage) и нажмите ОК. В левом окне появится выбранный параметр @dd1[vd]. Щелчком мыши выделите этот параметр и нажмите кнопку Add– обозначение будет перенесено в правое окно . Если в правом окне имеются какие-либо иные переменные – удалите их (выделите щелчком ЛКМ и нажмите кнопку Remove). Теперь нажмите кнопку Simulate- откроется окно со значениями напряжения на диоде при заданных температурах и установленном токе.

Изменяя ток через стабилитрон от 0,1 мА до максимально допустимого значения I_{СТ max}, снимите обратную ветвь ВАХ стабилитрона. По результатам измерений заполните таб. 12. Обратите внимание, что ток и напряжение имеют знак минус – диод включен в обратном направлении, но для источника тока это прямой ток. Для корректного определения ТКН стабилитрона записывайте пять значащих цифр напряжения на стабилитроне. Постройте график ВАХ стабилитрона для температуры 27^оС, "растянув" шкалу обратных напряжения примерно от 0,9U_СТ до 1,1U_СТ. В окрестностях точки, соответствующей 0,5I_{СТ max}, постройте характеристический треугольник и определите дифференциальное сопротивление стабилитрона r_Д=ΔU_СТ/ΔI_СТ. Вершины треугольника должны совпадать со значениями в таб. 12. Пример построения ВАХ стабилитрона и характеристического треугольника приведен на рис. 24.

Таблица 12

Определите . Значения напряжений следует взять из таблицы таб. 12 в точке, соответствующей одной из вершин характеристического треугольника.

Полученные в работе параметры стабилитрона занесите в таб. 13. Значение напряжения стабилизации должно соответствовать току через стабилитрон равному половине максимально допустимого, значение тока запишите в столбец I_ст.

Таблица 13

5.5. Содержание отчета:

· цель работы;

· справочные данные стабилитрона;

· схема опыта;

· таблица с результатами измерений и график обратной ветви ВАХ стабилитрона, определение r_Д;

· необходимые пояснения по ходу работы;

· выводы по результатам работы.