лр1

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра МВЭ

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №1

по дисциплине «Твердотельная электроника»

Тема: «ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ»

Студент гр. 9201		Рауан М.С.
Преподаватель		Тупицын А. Д.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы: изучение наиболее характерных свойств электронно-дырочного перехода при его работе в режиме выпрямления, при электрическом пробое и при возникновении туннельного эффекта.

Типы и параметры объектов исследования:

Схема диода Д7Ж:

Рисунок 1.

Основные технические характеристики диода Д7Ж:

Максимальное постоянное обратное напряжение: 400 В

Максимальный прямой ток:

Рабочая частота диода:

Постоянное прямое напряжение : не более 0,5 В при 300 мА

Постоянный обратный ток : не более 100 мкА при 400 В

Схема диода КД103:

Рисунок 2.

Основные технические характеристики диода КД103:

Максимальное постоянное обратное напряжение: 50 В

Максимальный прямой ток:

Рабочая частота диода:

Постоянное прямое напряжение : не более 1 В при 50 мА

Постоянный обратный ток : не более 0,5 мкА при 50 В

Схема стабилитронаД814:

Рисунок 3.

Основные технические характеристики стабилитрона Д814:

Напряжение стабилизации при : 7…8,5 В

Дифференциальное сопротивление, не более:

Максимальный ток стабилизации: 40 мА

Минимальный ток стабилизации: 3 мА

Постоянный обратный ток при  = 1 В, не более 0,1 мкА

Схема стабилитронаКС191:

Рисунок 4.

Номинальное напряжение стабилизации: 9,1 В при Iст 10 мА;

Разброс напряжения стабилизации: 8,65... 9,55 В;

Температурный коэффициент напряжения стабилизации: ±0,005 %/°С;

Временная нестабильность напряжения стабилизации стабилитрона: ±0,02 %;

Дифференциальное сопротивление стабилитрона: 18 Ом при Iст 10 мА;

Минимально допустимый ток стабилизации: 3 мА;

Максимально допустимый ток стабилизации: 20 мА;

Максимально-допустимая рассеиваемая мощность на стабилитроне: 0,2 Вт;

С, Е – коммутационные гнезда

ГЛИН – генератор линейно

изменяющегося напряжения

ДУ -дифференциальный усилитель

Рисунок 5. Схема экспериментальной установки для исследования входных характеристик транзистора с общим эмиттером

Результаты измерений

В таблицах 1-4 представлены прямые ветви диодов и стабилитронов

Таблица 1.Вольтамперная характеристика диода КД-103

U,В	0	0,4	0,5	0,6	0,63	0,65	0,67	0,68	0,69	0,7
I,мА	0	0,1	0,1	0,6	1	2	3	4	5	6

Таблица 2.Вольтамперная характеристика стабилитрона Д7Ж

U,В	0	0,1	0,12	0,17	0,19	0,2	0,21	0,22	0,23	0,24
I,мА	0	0,5	1	2	3	4	5	6	7	8

Таблица 3. Вольтамперная характеристика диода Д814

U,В	0	0,5	0,6	0,63	0,65	0,67	0,69	0,7	0,71	0,72
I,мА	0	0	0,2	0,6	1	2	3	5	8	10

Таблица 4.Вольтамперная характеристика стабилитрона КС191

U,В	0	50	60	77	79	80	81
I,мА	0	0,002	0,003	0,004	0,016	0,02	0,14

Рисунок 6.

Рисунок 7.

Рисунок 8.

Рисунок 9.

Таблица 5. Вольтамперная характеристика диода Д7Ж (обратная ветвь)

U,В	-1	-50	-100	-150	-200	-250	-300	-400	-500
I,мА	0	-0,04	-0,044	-0,052	-0,056	-0,06	-0,064	-0,08	-0,1

Рисунок 10.

Таблица 6. Вольтамперная характеристика диода КД103 (обратная ветвь)

U,В	0	-300	-330	-340	-345
I,мА	0	0	-0,008	-0,02	-0,1

Рисунок 11.

Таблица 7. Вольтамперная характеристика диода КС191 (обратная ветвь)

U,В	0	-8,7	-9
I,мА	0	-0,2	-2	-10

Рисунок 12.

Таблица 8. Вольтамперная характеристика стабилитрона Д814 (обратная ветвь)

U,В	0	-8,4	-8,5
I,мА	0	-0,2	-2	-10

Рисунок 13.

Таблица 9. Вольтамперная характеристика туннельного диода (прямая ветвь)

U,В	0	0,02	0,05	0,065	0,1	0,6	0,85	1,1	1,13	1,2
I,мА	0	2	6	8	10	0,5	1,8	6	8	10

Рисунок 13.

Таблица 10. Вольтамперная характеристика туннельного диода (обратная ветвь)

U,В	0	-0,02	-0,06	-0,08
I,мА	0	-2	-7	-10

Воспользовавшись формулами вида построим теоретические графики вольтамперных характеристик германиевого выпрямительного диода Д7Ж и туннельного диода

Рисунок 13.

Рисунок 14.

Рисунок 15.

Рисунок 16.

Статическое сопротивление стабилитрона:

Статическое сопротивление стабилитрона Д814:

Статическое сопротивление стабилитрона КС191С:

Динамическое сопротивление стабилитрона:

Динамическое сопротивление стабилитрона Д814:

Динамическое сопротивление стабилитрона КС191С:

Вывод

В ходе лабораторной работы были изучены различные полупроводниковые диоды, а также процессы, проходящие в них и механизмы работы этих процессов. Построены экспериментальные и теоретические ВАХ – эксперимент совпадает с теорией.

Были построены ВАХ стабилитронов и обратные ВАХ. Были изучены принципы работы стабилитрона и рассчитаны статистические и динамические значения сопротивлений.