отчет. шаблон отчета. Исследование характеристик и параметров стабилитронов
 Скачать 104.19 Kb.
|
|
ОТЧЕТ Лабораторная работа №2 Тема: «Исследование характеристик и параметров стабилитронов» Студент(ка) ____________________ Группа_________________________ Преподаватель __________________ Дата ___________________________ Цель работы Исследовать влияние материала полупроводника и температуры окружающей среды на характеристики и параметры полупроводниковых стабилитронов. 1. Записать параметры типового режима исследуемых стабилитронов (табл.П.3, П.4 или [18–20]). 2. Определить величину сопротивления  по формуле  , (23)где  — максимальное значение напряжения получаемого от источника,  — напряжение стабилизации (справочный параметр),  — максимальное значение тока стабилизации (справочный параметр).3. Собрать схему для снятия прямой ветви ВАХ перехода, для этого использовать источник входного напряжения (рис. 21).  Рис. 21. Схема лабораторной установки для снятия прямой ветви ВАХ стабилитрона. 4. Снять прямую ветвь ВАХ перехода  = , изменяя прямой ток в пределах от 0 до 50 мА.Таблица 5 Справочные и расчетные данные исследованных стабилитронов
5. Собрать схему для снятия обратной ветви вольтамперной характеристики стабилитрона (рис. 22). Для этого необходимо подключить к соответствующим гнездам стенда переменный резистор  и цифровой вольтметр (V1) для измерения напряжения стабилизации  .6. Подготовить схему лабораторной установки для работы, для чего установить регулятор переменного резистора в положение, соответствующее максимальному значению сопротивления. Включить тумблер в положение «сеть» и переключателями « » «грубо» и «точно» установить напряжение выходного источника  В. Плавно уменьшая величину сопротивления , выставить на миллиамперметре значение исследуемого стабилитрона. Цифровым прибором типа М-890D или М-833 или В7–20 измерить величину сопротивления . Рис. 22. Схема лабораторной установки для снятия обратной ветви ВАХ стабилитрона. 7. Снять зависимость  при комнатной температуре. При снятии обратной ветви вольтамперной характеристики стабилитрона, работающего в режиме электрического пробоя, удобнее задавать ток и отмечать при этом напряжение стабилизации . Ток стабилитрона изменять в пределах от 0 до . Результаты измерения свести в таблицу 6.8. Исследуемый переход поместить в термостат, предварительно разогретый до температуры 70 °C. Через 5 минут повторить пункты 7 и 3, 4, 5. Таблица 6 Пример оформления экспериментальных данных
9. Заменить один исследуемый стабилитрон на другой. Повторить пункты с 1 по 8. Обработка результатов эксперимента Для всех исследуемых стабилитронов, предназначенных для работы в режиме электрического пробоя, определить значения ,  . Номинальный ток стабилизации перехода определить по формуле . (24)Для всех исследуемых стабилитронов, используя прямые ветви характеристик, снятые при комнатной и повышенной температурах, определить значения температурного коэффициента напряжения прямой ветви  . (25)Для всех исследуемых стабилитронов, используя обратные ветви вольтамперных характеристик, снятые при различных температурах, определить значение температурного коэффициента напряжения стабилизации  . (26)Для всех исследуемых стабилитронов по вольтамперным характеристикам, снятым при комнатной температуре, определить для номинального режима: дифференциальное сопротивление обратно смещенного перехода в рабочей точке  , (27)статическое сопротивление перехода  Для стабилитронов с различным механизмом пробоя определить сопротивление базы. Для этого рассчитать дифференциальное сопротивление перехода в области «больших» токов прямой ветви вольтамперной характеристики:  . (28)где  — максимальное измеренное значение прямого тока перехода, составляет примерно 0,8· , значения прямого напряжения  ,  соответствуют значениям тока , . Сравнить полученные значения.ОТЧЕТ Лабораторная работа №3 Тема: «Исследование характеристик и параметров туннельных диодов» Студент(ка) ____________________ Группа_________________________ Преподаватель __________________ Дата ___________________________ Цель работы Ознакомиться с физическими основами работы электронно-дырочных переходов, работающих при наличии туннельного эффекта, исследовать влияние материала полупроводника и температуры окружающей среды на характеристики и параметры туннельных диодов. 1. Записать параметры исследуемых туннельных диодов (таблицы П.5–П.8 или [16]). 2. Собрать схему измерений для снятия прямой ветви ВАХ германиевого туннельного диода (рис. 38).  Рис. 38. Схема лабораторной установки для снятия прямой ветви ВАХ туннельных диодов. При снятии прямой ветви ВАХ туннельных диодов (рис. 38) задаются значениями прямого тока и измеряют напряжение на p‑n-переходе, соответствующее заданному значению тока. Напряжение регулируется с помощью источника входного напряжения, которое может изменяться в диапазоне от 0 до 5 В. Особое внимание следует обратить на точность нахождения характерных точек прямой ветви вольтамперной характеристики, соответствующих току пика  (напряжение пика  ), току впадины  (напряжение впадины  ) инапряжению раствора  . Не вставляя разъем с исследуемым полупроводниковым прибором в стенд, включить питание лабораторной установки. Выставить входное напряжение, подаваемое на исследуемый прибор, равное нулю, вставить разъем с исследуемым электронно-дырочным переходом в ответную часть разъема лабораторной установки. Лабораторную установку не выключать до окончания данного эксперимента. Перед выключением необходимо изъять из лабораторной установки разъем с исследуемым прибором, предварительно установив напряжение на входе, равное нулю.
3. Снять прямую ветвь вольтамперной характеристики туннельного диода. Вначале определить точки экстремума вольтамперной характеристики, которые соответствуют значениям токов пика IП и в падины . При снятии характеристики задаваться значениями прямого тока(предварительно разбив каждый участок прямой ветви ВАХ на 5–8 точек) И измерять при этом величины прямого напряжения. С помощью регулятора напряжения «  точно» определять величины , , , . Диффузионную ветвь характеристики снимать довеличины тока, равную токупика, определив при этом значение напряжения раствора .4. Собрать схему для снятия обратной ветви ВАХ германиевого туннельного диода (рис. 39). При снятии обратной ветви ВАХ туннельных диодов задаются значениями обратного тока и измеряют величину обратного напряжения, соответствующую данному значению обратного тока. Напряжение регулируется с помощью источника напряжения, которое может изменяться в диапазоне от 0 до 5 В.  Рис. 39. Схема лабораторной установки для снятия обратной ветви ВАХ туннельных диодов. При включении лабораторной установки неукоснительно соблюдать последовательность и требования п. 2, во избежание вывода из строя исследуемого прибора. 5. Снять обратную ветвь ВАХ германиевого туннельного диода  , изменяя величину обратного напряжения. При снятии обратной ветви ВАХ необходимо задаваться значениями обратного тока в диапазоне от 0 до IП и измерять при этом величину обратного напряжения.6. Исследуемый германиевый туннельный диод поместить в термостат, предварительно нагретый до +70 °C. Через 5 мин повторить действия, указанные в пунктах 2–5. 7. Собрать схему измерений для снятия прямой ветви ВАХ арсенид-галлиевого туннельного диода (рис. 38). 8. Снять при комнатной температуре прямую ветвь ВАХ арсенид-галлиевого туннельного диода, воспользовавшись рекомендациями п. 3. 9. Собрать схему для снятия обратной ветви вольтамперной характеристики арсенид-галлиевого туннельного диода (рис. 39). 10. Снять при комнатной температуре обратную ветвь ВАХ туннельного диода  , изменяя величину обратного напряжения и пользуясь рекомендациями п. 5.11. Довести температуру термостата до (70–75) °C. Поместить в термостат исследуемый арсенид-галлиевый туннельный диод и через 5 мин повторить п. 7–10. 12. Собрать схему установки для исследования усилительных свойств туннельного диода согласно рис. 40.  Рис. 40. Схема лабораторной установки для снятия усилительных свойств туннельного диода. Переключатель длительности развертки осциллографа «Длительность» установить в положение «1мс», а переключатель «Усиление» в положение «0,1 В/см» (плавные регуляторы этих переключателей должны быть всегда в правом положении). Вход осциллографа Y подключить параллельно диоду. В качестве входного сигнала используется генератор прямоугольных импульсов осциллографа С1–68: частота — 2 кГц, амплитуда — 100 мВ, входное сопротивление генератора  = 50 Ом.1) Включить лабораторный стенд и выставить = 0, вынуть из гнезд туннельный диод, получить на экране осциллографа устойчивое изображение входного сигнала (с помощью ручек «Стаб» и «Уровень») и зарисовать его форму;2) Вставить в гнезда туннельный диод и, плавно увеличивая входное напряжение, добиться устойчивой осциллограммы выходного напряжения, соответствующей максимальной амплитуде выходного напряжения, зарисовать осциллограмму выходного напряжения и определить его амплитуду, записать значение тока туннельного диода и величину источника питания  ;3) Определить величину коэффициента усиления по напряжению  Обработка результатов эксперимента 1. Построить ВАХ исследованных туннельных диодов при комнатной и повышенной температурах. 2. Определить значения , , , , ,  для комнатой и повышенной температур.3. Определить дифференциальное сопротивление на всех участках прямой ветви ВАХ исследованных диодов, используя формулу  4. Определить дифференциальное сопротивление обратной ветви ВАХ исследованных диодов, используя формулу  5. Определить сопротивление исследованных переходов обратному току, используя соотношение  , при  , соответствующему  , для комнатной и повышенной температур.Рассчитанные параметры свести в табл. 8. Таблица 8 Расчетные данные исследованных туннельных диодов
Окончание табл. 8
ВЫВОД ВЫВОД ОТЧЕТ Лабораторная работа №4 Тема: «Исследование характеристик и параметров стабилитронов» Студент(ка) ____________________ Группа_________________________ Преподаватель __________________ Дата ___________________________ ОТЧЕТ Лабораторная работа №5 Тема: «Исследование характеристик и параметров стабилитронов» Студент(ка) ____________________ Группа_________________________ Преподаватель __________________ Дата ___________________________ ОТЧЕТ Лабораторная работа №6 Тема: «Исследование характеристик и параметров стабилитронов» Студент(ка) ____________________ Группа_________________________ Преподаватель __________________ Дата ___________________________ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
мА
B
B
мкА
B, при
Ом
Ом
Ом
кОм
T2=
