Лабораторная работа 1 Исследование работы полупроводниковых диодов
 Скачать 128.54 Kb.
|
|
Лабораторная работа №1 Исследование работы полупроводниковых диодов 1 Цель работы: исследовать вольт-амперную характеристику (ВАХ) кремниевого диода Х  од работы Рисунок 1- Схема для снятия ВАХ выпрямительного диода при прямом включении Т  аблица 1 – Результаты измерений при прямом включении
Рисунок 2 –- Схема для снятия ВАХ выпрямительного диода при обратном включении Таблица 2 – Результаты измерений при обратном включении
 Рисунок 3-ВАХ при прямом и обратном включении Вывод: исследовала вольт-амперную характеристику (ВАХ) кремниевого диода Контрольные вопросы 1 Приведите классификацию полупроводниковых диодов. Существуют разные виды полупроводниковых диодов, их классификация зависит от материала, принципа работы и области использования: стабилитроны, импульсные, сплавные, точечные, варикапы, лазер и прочие типы. 2 Назовите основные справочные параметры выпрямительных диодов. - среднее прямое напряжение при указанном токе; - средний обратный ток при заданных значениях обратного напряжения и температуры; - допустимое амплитудное значение обратного напряжения; - средний прямой ток; - частота без снижения режимов. 3 Объясните параметр импульсного диода – время восстановления обратного сопротивления. При смене полярности приложенного напряжения диод запирается. Запирание просиходит не сразу, сначала происходит резкое увеличение обратного тока, затем, после рассеивания неосноовных носителей, восстанавливается высокое сопротивление p-n-перехода и диод запирается. 4 Объясните, какие полупроводниковые диоды, плоскостные или точечные, могут работать на более высоких частотах и почему. Точечные диоды лучше плоскостных , т.к. плоскостные диоды имеют большую ёмкость p-n-перехода. 5 Назовите численные значения прямого падения напряжения для германиевых и кремниевых полупроводниковых диодов. Для германиевого диода прямое напряжение несколько меньше(0,3…0,4В), чем для кремниевого (0,7…1,1В) при условии постепенного увелечения тока. 6 Объясните, какова величина допустимого обратного напряжения у кремниевых плоскостных выпрямительных диодов. Выпрямительные свойства диодов тем лучше , чем меньше обратный ток при заданном обратном напряжении и чем меньше падение напряжения при заданном прямом токе. Значения прямого и обратного токов отличаются на несколько порядков, а прямое падение напряжения не превышает едениц вольт по сравнению с обратным напряжением, которое может составлять сотни и более вольт. Поэтому диоды обладают односторонней проводимостью, что позволяет использовать их в качестве выпрямительных элементов(до1600В). 7 Объясните, в каких пределах лежат значения обратных токов германиевых и кремниевых выпрямительных диодов малой и средней мощности. Кремниевые диоды обладают малыми обратными токами, более высокой рабочей температурой (150 - 200 °С против 80 - 100 °С), выдерживают большие обратные напряжения и плотности тока (60 - 80 А/см2 против 20 - 40 А/см2). Кроме того, кремний – широко распространенный элемент (в отличие от германиевых диодов, который относится к редкоземельным элементам). К преимуществам германиевых диодов можно отнести малое падение напряжения при протекании прямого тока (0,3 - 0,6 В против 0,8 - 1,2 В). Кроме названных полупроводниковых материалов, в сверхвысокочастотных цепях используют арсенид галлия GaAs.  Рисунок 5 - Полупроводниковый выпрямительный диод: а – условное графическое изображение, б – идеальная вольт-амперная характеристика, в – реальная вольт-амперная характеристика 8 Объясните, какие диоды (кремниевые или германиевые), получили наибольшее распространение и почему. В зависимости от исходного полупроводникового материала выпрямительные диоды подразделяются на германиевые и кремниевые. Последние получили наибольшее распространение, поскольку имеют во много раз меньшие обратные и большие обратные напряжения. Германиевые диоды целесообразно применять при низких напряжениях, так как при одинаковых токах падение напряжения на германиевом диоде, включенном в обратном направлении, меньше, чем на кремниевом. |