Исследование полупроводниковых диодов в «electronics workbench» методические указания к лабораторному практикуму

ИССЛЕДОВАНИЕ XАРАКТЕРИСТИК ДИОДА И СТАБИЛИТРОНА

жүктеу/скачать 0,53 Mb. бет 2/4 Дата 21.05.2022 өлшемі 0,53 Mb. #144396 түрі Исследование

Бұл бет үшін навигация:

• 1.1 Краткие теоретические сведения

ИССЛЕДОВАНИЕ XАРАКТЕРИСТИК ДИОДА И СТАБИЛИТРОНА Цель работы: изучить принцип действия и основные характеристики полупроводниковых диода и стабилитрона. 1.1 Краткие теоретические сведения Полупроводниковый диод представляет собой монокристалл, в котором созданы области различной проводимости: дырочной ( p -типа) и электронной (n-типа). Граница между этими областями называется p -n переходом (рисунок 1.1,а). Если к кристаллу приложить напряжение так, чтобы к p -области был приложен отрицательный потенциал, а к n-области – поло- жительный, то носители, притягиваясь к разноименным полюсам, создадут около p -n перехода область, лишенную носителей. Рисунок 1.1 – Полупроводниковые диоды и их характеристики Эта область как бы разрывает цепь, и ток в этой цепи отсутствует. Такая полярность напряжения называется запирающей или обратной и соответствует закрытому состоянию диода (рисунок 1.1,б). Противоположная полярность напряжения перемещает носители навстречу друг другу, и происходит переход (инжекция) носителей в «чужую» область. В результате во внешней цепи появляется ток. Такая полярность напряжения называется прямой или отпирающей и соответствует открытому диоду (рисунок 1.1,в). Типичная вольтамперная характеристика полупроводникового диода изображена на рисунке 1.1,г. Здесь ветвь 0a соответствует проводящему (прямому) направлению, а ветвь 0b – непроводящему (обратному). В прямом направлении диод характеризуют допустимым током Iпр.доп. и соответствующим ему падением напряжения на диоде Uпр.max. В обратном направлении диод характеризуют допустимым значением напряжения Uобр.max, которое может быть приложено к диоду. Наличие у диода критического обратного напряжения, при котором наступает электрический (не тепловой) пробой, позволяет использовать полупроводниковый диод в схемах стабилизации напряжения. Одна из возможных схем стабилизации представлена на рисунке 1.2. Выходное напряжение схемы с большой точностью поддерживается на заданном уровне Uвых = const , равном критическому (пробивному) напряжению диода. Разница между входным и выходным напряжениями гасится на сопротивлении Rг . Если входное напряжение возрастает, то увеличивается и обратный ток диода, возрастает ток I и падение напряжения на гасящем сопротивлении Rг . Приращения напряжений Uвх и ∆I ⋅Rг взаимно компенсируются, а Uвых сохраняется на заданном уровне. Диод, используемый для стабилизации напряжения, называется стабилитроном. Недостаток данной схемы – зависимость пробивного напряжения стабилитрона, а следовательно, и выходного напряжения Uвых от температуры. Эту зависимость можно существенно уменьшить, включив последовательно со стабилитроном компенсирующий диод в прямом направлении. жүктеу/скачать 0,53 Mb. Достарыңызбен бөлісу: