- •1 Цель работы
- •2 Общие теоретические положения
- •3 Экспериментальная часть исследования диодов
- •3.1 Измерение прямых ветвей вах диодов кд105а и д311
- •3.2 Обработка результатов эксперимента
- •3.2.1 Диод кд105а
- •3.3 Измерение обратных ветвей вах диодов кд105а и д311
- •3.4 Обработка результатов эксперимента
- •3.4.1 Диод кд105а
- •3.5 Анализ полученных данных
- •4 Экспериментальная часть исследования стабилитрона
- •4.1 Измерение параметров обратной ветви вах стабилитрона
- •4.2 Обработка результатов эксперимента
- •4.3 Анализ полученных данных
3.5 Анализ полученных данных
Для удобства сравнения и анализа данных проведенных экспериментов и расчетов полученные результаты с целью обобщения занесем в таблицы 4 и 5.
Таблица 4
Параметры рабочих точек А и В на прямых ветвях ВАХ |
||||||||
Тип диода |
Рабочие точки ВАХ |
I, мА |
U, мВ |
Р, мВт |
Rст, Ом |
Rдиф, Ом |
Sст, мА/В |
Sдиф, мА/В |
КД105А |
А |
11 |
668 |
7,348 |
60,73 |
4,44 |
16,467 |
225,23 |
В |
1 |
563 |
0,563 |
563 |
32,5 |
1,776 |
30,77 |
|
Д311 |
А |
11 |
387 |
4,257 |
35,18 |
10,37 |
28,43 |
96,99 |
В |
1 |
223 |
0,223 |
223 |
47,5 |
4,48 |
21,05 |
Таблица 5
Параметры рабочих точек на обратных ветвях ВАХ |
||||||
Тип диода |
Рабочие точки ВАХ |
Iобр, мкА |
Робр, мВт |
Rобрст, MОм |
Rобрдиф, MОм |
Квып, мА/В |
КД105А |
Uобр=5В |
0,08 |
0,0004 |
62,5 |
205,26 |
1,029×10-6 |
Uобр=10В |
0,096 |
0,00096 |
104,17 |
541,61 |
1,7×10-6 |
|
Д311 |
Uобр=5В |
2,8 |
0,014 |
1,79 |
42,3 |
50×103 |
Uобр=10В |
3,7 |
0,037 |
2,7 |
44,64 |
76,7×103 |
Из ВАХ диодов видно, что для прямой ветви кремниевого диода КД105А при незначительном изменении напряжения от 0,6В до 0,7В значение силы тока резко возрастает (для германиевого диода Д311 это происходит при изменении напряжения от 0,3В до 0,4В). Следовательно, пороговое или напряжение включения первого диода равно приблизительно 0,6В, а второго – 0,3В.
Анализ таблиц показывает, что для прямой ветви ВАХ: при одинаковой силе тока мощность, рассеиваемая на Ge диоде меньше, чем на Si диоде, а у обоих диодов на нелинейном участке рассеиваемая мощность меньше, чем линейном; статическое сопротивление Si диода больше, чем у Ge диода, в тоже время можно заметить, что у обоих диодов оно больше на нелинейном участке, чем на линейных участках ВАХ; дифференциальное сопротивление Ge диода больше дифференциального сопротивления кремниевого диода, а дифференциальная крутизна наоборот меньше.
Для обратной ветви ВАХ: при одинаковом напряжении обратный ток германиевого диода на порядки превышает обратный ток кремниевого диода, соответственно и мощность рассеивания тоже выше; при этом статическое и дифференциальное сопротивления кремниевого диода значительно больше германиевого; коэффициент выпрямления кремниевого диода на порядки выше коэффициента германиевого диода.
4 Экспериментальная часть исследования стабилитрона
4.1 Измерение параметров обратной ветви вах стабилитрона
На рисунке 9 представлена схема измерительной установки, в которой используются следующие приборы:
PA – аналоговый миллиамперметры с максимальным отклонением стрелки на 30 mA;
PV1 – аналоговый вольтметр (15 В);
PV2 – цифровой милливольтметр с высоким входным сопротивлением (1 Мом);
VD - исследуемый стабилитрон КС133А.
Рисунок 9
Значения величин, полученные в процессе эксперимента, занесены в таблицу 6 и построена ВАХ обратной ветви стабилитрона.
Таблица 6
I, мA |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
15 |
20 |
U, В |
2,68 |
2,92 |
3,19 |
3,33 |
3,44 |
3,52 |
3,65 |
3,75 |
Uи, В |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
10 |
12 |