LR2
.docxФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ
им. проф. М. А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»
(СПБГУТ)
Отчёт по лабораторной работе №2.
По дисциплине «Физические основы электротехники».
Исследование характеристик и параметров полупроводниковых диодов.
Выполнил студент группы
.
Санкт-Петербург
2022
Лабораторная работа № 2.
Цель работы:
1. Освоить методику экспериментального исследования статических характеристик полупроводниковых приборов.
2. Исследовать вольт-амперные характеристики германиевого и кремниевого диодов
3. Рассчитать значения основных параметров диодов.
Исследование вольт-амперной характеристики полупроводниковых диодов
Исследование прямой ветви ВАХ диода.
Диод (Si)
U |
В |
0 |
0,510 |
0,540 |
0,570 |
0,600 |
0,620 |
0,660 |
0,680 |
0,700 |
0,706 |
I |
мА |
0 |
0,25 |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
3,0 |
6,0 |
9,0 |
12,5 |
15,3 |
Диод (Ge)
U |
В |
0 |
0,120 |
0,200 |
0,270 |
0,330 |
0,365 |
0,400 |
0,420 |
- |
- |
I |
мА |
0 |
0,5 |
1,0 |
3,0 |
6,0 |
9,0 |
12,0 |
15,0 |
- |
- |
Диод Шоттки
U |
В |
0 |
0,160 |
0,180 |
0,200 |
0,220 |
0,230 |
0,240 |
0,250 |
- |
- |
I |
мА |
0 |
0,5 |
1,7 |
3,5 |
5,6 |
8,8 |
12,5 |
15,5 |
- |
- |
Исследование обратной ветви ВАХ.
Диод (Ge)
U |
В |
0 |
-0,5 |
-1,0 |
-2,5 |
-5,0 |
-10,0 |
-15,0 |
-20,0 |
- |
- |
I |
мА |
0 |
-5,0 |
-6,0 |
-7,0 |
-8,0 |
-11,0 |
-13,0 |
-15,0 |
- |
- |
Диод Шоттки
U |
В |
0 |
-1,0 |
-2,5 |
-3,5 |
-5,0 |
-10,0 |
-15,0 |
-20,0 |
- |
- |
I |
мА |
0 |
-1,0 |
-1,0 |
-2,0 |
-2,0 |
-2,0 |
-3,0 |
-4,0 |
- |
- |
Расчёт основных параметров диодов
Расчёт сопротивления постоянному току и дифференциальное сопротивление в рабочей точке, соответствующей прямому току
Германиевый диод:
Кремниевый диод:
Шоттки:
Расчёт сопротивления постоянному току и дифференциальное сопротивление германиевого диода в рабочей точке, соответствующей обратному напряжению .
Германиевый диод:
Кремниевый диод:
Шоттки:
Минимальное напряжение отсечки наблюдается у диода Шоттки ( , максимальное у кремниевого .
Минимальное обратное сопротивление наблюдается у германиевого диода, максимальное у кремниевого.
Расчёт вольт-амперной характеристики диодов
Тепловой ток для идеализированного германиевого p-n перехода при значении тока .
Германиевый диод
Кремниевый диод:
Для диода Шоттки:
Напряжение, соответствующего тока в идеализированном переходе.
Германиевый диод:
Кремниевый диод:
Шоттки:
Падение напряжения на базе диода и расчёт объёмного сопротивления базы в значении, соответствующем прямому току .
Германиевый диод:
Кремниевый диод:
Шоттки:
Диод |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Si |
0,5 |
0,529 |
|
10,0 |
0,689 |
|
|
|
0,63 |
Ge |
0,5 |
0,108 |
|
10,0 |
0,37 |
|
|
|
0,31 |
ДШ |
0,5 |
0,139 |
|
10,0 |
0,235 |
|
|
|
0,25 |
Расчёт прямой ветви ВАХ для вольт-амперных характеристик реального перехода в диапазоне изменения токов
Экспериментальные значения – сплошные линии, теоретические значения – пунктир.
Вывод: Освоил методику экспериментального исследования статических характеристик полупроводниковых приборов.