- •Часть 1
- •Лабораторная работа №1 Исследование полупроводниковых диодов
- •Введение
- •Выпрямительные диоды
- •Общие параметры диодов
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №2 Исследование статических характеристик биполярного транзистора
- •Введение
- •Основные характеристики транзистора
- •Схемы включения транзисторов
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №3 Исследование работы полевого транзистора
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №4
- •1. Снятие статических и нагрузочной характеристик триода
- •2. Снятие статических и нагрузочных характеристик пентода
- •Исследование выпрямителя для питания радиоэлектронной аппаратуры
- •I. Вентили
- •II. Однополупериодное выпрямление
- •III. Двухполупериодное выпрямление с отводом от средней точки
- •IV. Двухпериодный мостиковый выпрямитель
- •V . Фильтры
- •VI. Особенности режима работы вентилей выпрямителя. Угол отсечки
- •VII. Переменная составляющая напряжения Коэффициент пульсаций
- •VIII. Внешняя характеристика выпрямителя
- •IX. Коэффициент сглаживания фильтра
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №6
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №7 Изучение работы стабилизаторов напряжения
- •Введение
- •Параметрические стабилизаторы
- •Компенсационные стабилизаторы
- •Порядок выполнения работы
- •Литература
- •Лабораторная работа №8 Исследование характеристик усилителя нч
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №9 Изучение работы мультивибраторов
- •Введение
- •1. Симметричный мультивибратор
- •2. Ждущий мультивибратор с катодной связью
- •3. Схема мультивибратора на полупроводниковых приборах
- •Описание принципиальной схемы стенда эс-8
- •Порядок выполнения работы
- •Ждущий мультивибратор с катодной связью и регулируемым смещением
- •Мультивибратор на транзисторах
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 10 Изучение работы триггеров
- •Введение
- •Симметричные триггеры на транзисторах.
- •Описание экспериментального стенда.
- •Порядок выполнения работы.
- •Контрольные вопросы
- •Какие схемы запуска триггеров применяются в практических схемах?
- •Ключевой режим работы лампы (транзистора). Литература:
Министерство образования РФ
Омский государственный университет
РАДИОФИЗИКА И РАДИОЭЛЕКТРОНИКА
Часть 1
АКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И АНАЛОГОВЫЕ СХЕМЫ
Учебно-методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов III курса физического факультета
Омск
2002
Радиофизика и радиоэлектроника, часть 1, Активные элементы и аналоговые схемы (учебно-методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов III курса физического факультета)/ Сост.: В.И. Блинов, О.О. Загарских. Омск: Омский госуниверситет, 98 с.
Омский госуниверситет, 2002
Лабораторная работа №1 Исследование полупроводниковых диодов
Цель работы: ознакомиться с основными параметрами германиевых и кремниевых диодов и снять их вольтамперные характеристики.
Введение
Принцип действия большинства полупроводниковых приборов основан на физических явлениях, происходящих в области контакта твердых тел. При этом преимущественно используются контакты: полупроводник-полупроводник; металл-полупроводник; металл-диэлектрик-полупроводник.
Если переход создается между полупроводниками п-типа и р-типа, то его называют электронно-дырочным или р-п-переходом.
Электронно-дырочный переход создается в одном кристалле полупроводника с использованием сложных и разнообразных технологических операций.
Рассмотрим р-п-переход, в котором концентрации доноров NД и акцепторов NА изменяются скачком на границе раздела (рис. 1, а). Такой р-п-переход называют резким. Равновесная концентрация дырок в р-области (pp0) значительно превышает их концентрацию в n-области (pn0). Аналогично для электронов выполняется условие nn0np0. Неравномерное распределение концентраций одноименных носителей зарядов в кристалле (рис. 1, б) приводит к возникновению диффузии электронов из п-области в р-область и дырок из р-области в п-область. Такое движение зарядов создает диффузионный ток электронов и дырок. Плотность полного диффузионного тока, проходящего через границу раздела, определится суммой
(1)
Электроны и дырки, переходя через контакт (благодаря диффузии), оставляют в приконтактной области дырочного полупроводника нескомпенсированный заряд отрицательных ионов акцепторных примесей, а в электронном полупроводнике - нескомпенсированный заряд положительных донорных ионов (рис. 1, в). Таким образом, электронный полупроводник заряжается положительно, а дырочный - отрицательно. Между областями с различными типами электропроводности возникает диффузионное электрическое поле напряженностью Eдиф (рис. 1, г), созданное двумя слоями объемных зарядов. Этому полю соответствует разность потенциалов UK между n- и р-областями, называемая контактной (рис. 1, г). За пределами области объемного заряда полупроводниковые области n- и р-типа остаются электрически нейтральными.
Диффузионное электрическое поле является тормозящим для основных носителей заряда и ускоряющим для неосновных. Электроны р-области и дырки п-области, совершая тепловое движение, попадают в пределы диффузионного электрического поля, увлекаются им и перебрасываются в противоположные области, образуя ток дрейфа, или ток проводимости.
Выведение носителей заряда из области полупроводника, где они являются неосновными, через электронно-дырочный переход ускоряющим электрическим полем называют экстракцией носителей заряда.
Плотность полного дрейфового тока через границу раздела р- и п-областей:
(2)
Так как через изолированный полупроводник ток проходить не должен, между диффузионным и дрейфовым токами устанавливается динамическое равновесие:
(3)
Приконтактную область, где имеется диффузионное электрическое поле, называют р-п-переходом.
Рис. 1. Равновесное состояние р-п-перехода