2. Исследование динамического режима работы выпрямительного диода.

2.1. Построение схемы. Схема изображена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Схема.

Построение временной диаграммы работы схемы (представлено на рисунках 2.2).

Рисунок 2.2 – Временная диаграмма.

При выключении диода сначала разряжается диффузионная ёмкость. Ток через диод мгновенно меняется на противоположный, но прямое напряжение падает до нуля постепенно. Этот участок - время рассасывания неосновных носителей t_рас. При смене полярности напряжения на переходе возникает барьерная ёмкость, которую требуется зарядить. «Зарядка» происходит через резистор R_огр от источника питания, постоянная времени заряда  = С_бR_огр. По мере «зарядки» обратный ток уменьшается до некоторого постоянного значения I₀+ I_ут+I_тг.

При положительном напряжении у диода возникает и начинает заряжаться диффузионная ёмкость С_д. Ее заряд (процесс накопления неосновных носителей) ведется от источника питания через резистор R_огр. Таким образом, диффузионная ёмкость С_д при включении диода заряжается постепенно, практически не влияя на форму напряжения на диоде.

Время выключения диода много больше времени включения. Время выключения, в течение которого обратный ток велик, называется временем восстановления диода t_восст.

Импульсные и высокочастотные диоды выполняют точечными с целью уменьшения барьерной ёмкости и, следовательно, ускорения переключения.

2.2. Изменение параметров модели диода.

Вывод о влиянии этих параметров на вид переходного процесса.

В отчёте укажите, почему время выключения диода превышает времени включения.

Изменение параметра CJO,TT представлено на рисунке 2.3.

Рисунок 2.4 – Последовательное изменение параметра CJO.

CJO – барьерная емкость (образуется двумя проводящими слоями полупроводника по обе стороны от границ обедненного слоя, выполняющими роль обкладок конденсатора, и расположенным между ними обедненным слоем, который не проводит электрический ток и играет роль диэлектрика) при нулевом смещении

TT - время переноса заряда

3. Построение вах стабилитрона.

3.1. Построение схемы стабилитрона. Схема представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Схема стабилитрона.

Построение ВАХ стабилитрона( представлена на рисунке 3.2).

Рисунок 3.2 – ВАХ стабилитрона.

Напряжение пробоя стабилитрона зависит от ширины p-n перехода, которая определяется удельным сопротивлением.

Ширина p-n перехода в низковольтных стабилитронах очень маленькая, а напряженность электрического поля потенциального барьера очень большая. Все это создает условия для туннельного пробоя.

Эквивалентная схема стабилитрона на участке стабилизации представлена на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – Эквивалентная схема стабилитрона

4. Исследование простейшего однополупериодного выпрямителя.

Построение схемы. Схема изображена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Схема простейшего однополупериодного выпрямителя.

Построение временных диаграмм напряжений на источнике V1, нагрузке R1 и диоде VD1, а также тока через диод I(VD1).

Временные диаграммы представлены на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 – Временные диаграммы простейшего однополупериодного выпрямителя.

Из рисунка видно, что на выходе остается только положительная часть синусоиды, т.е. нет отрицательного напряжения.