Материал: Методические указания к лабораторным работам 1-4 по курсу «Электроника» для студентов направления 11.05.01 «Радиоэлектронные системы и комплексы». Краснов Р.П., Володько А.В

углу макета. Напряжение от генератора подводится к гнездам Г4 «Генератор».

Макет имеет набор постоянных и переменных резисторов, емкостей, диодов, стабилитронов, светодиодов, транзисторов, номиналы которых указаны на лицевой панели стенда.

К разъемам ХТ4, ХТ5, ХТ6, ХТ9, ХТ10 подключаются их ответные части с распаянными на них полупроводниковыми приборами и интегральными схемами. Сами разъемы распаяны на гнезда Г1-6, расположенные около них.

4

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Исследование ВАХ полупроводникового диода

Цели работы:

1.Углубление и расширение теоретических знаний по физическим основам полупроводниковой электроники и работы полупроводниковых диодов.

2.Знакомство с конструкцией выпрямительных диодов.

3.Освоение методики снятия вольтамперных характеристик (ΒΑΧ).

4.Освоение графоаналитического метода расчета основных статических параметров диодов.

Состав используемого оборудования:

1.Источники питания постоянного напряжения 0...15В.

2.Вольтметр постоянного напряжения.

3.Амперметр постоянного тока.

4.Макет «Полупроводники-микросхемы» с исследуемым диодом типа Д226.

5.Соединительные провода.

Подготовительное (домашнее) задание

1.Записать название, цель работы.

2.Изучить ΒΑΧ выпрямительного диода и основные статические характеристики.

Краткие теоретические сведения

Выпрямительным диодом называется полупроводниковый прибор, предназначенный для выпрямления переменного тока. По конструкции полупроводниковые диоды могут быть плоскостными и точечными.

Для плоскостного диода на базу накладывается материал акцепторной примеси и в вакуумной печи при высокой температуре (порядка 500 °С) происходит диффузия акцепторной примеси в базу диода, в результате чего образуется область p-типа проводимости и pn-переход большой

5

плоскости (отсюда название). Вывод от p-области называется анодом, а вывод от n-области – катодом (рис. 1.1 а).

а) б) Рис. 1.1. Конструкция плоскостного (а) и точечного (б)

диода

Большая плоскость pn - перехода плоскостных диодов позволяет им работать при больших прямых токах, но за счёт большой барьерной ёмкости они будут низкочастотными.

К базе точечного диода подводят вольфрамовую проволоку, легированную атомами акцепторной примеси, и через неё пропускают импульсы тока силой до 1А. В точке разогрева атомы акцепторной примеси переходят в базу, образуя p-область (рис. 1.1, б).

Получается pn-переход очень малой площади. За счёт этого точечные диоды будут высокочастотными, но могут работать лишь на малых прямых токах (десятки миллиампер).

Под ΒΑΧ выпрямительного диода понимают зависимость тока, протекающего через диод, от приложенного напряжения. ΒΑΧ диода (рис. 1.2) хорошо аппроксимируется выражением:

U pn

I I0 e T 1

где Upn - приложенное к переходу напряжение; φТ –тепловой потенциал (для Т=300К равный около 26 мВ); I0 - обратный (тепловой) ток.

6

указав пределы и полярность, измерительных приборов.

3. Собрать исследуемую схему для снятия прямой ΒΑΧ выпрямительного диода. Получив допуск у преподавателя или лаборанта, подать питание на лабораторный стенд. Снять по точкам прямую ветвь ΒΑΧ, занести результаты в табл. 1.1.

Рис. 1.3. Схема для снятия прямой ветви ΒΑΧ выпрямительного диода

4.Отключить питание лабораторного стенда.

5.Собрать исследуемую схему для снятия обратной ветви ΒΑΧ выпрямительного диода (рис. 1.4). Получив допуск у преподавателя или лаборанта, подать питание на лабораторный стенд. Снять по точкам прямую ветвь ΒΑΧ, занести результаты

втабл. 1.1.

Рис. 1.4. Схема для снятия обратной ветви ΒΑΧ выпрямительного диода

8