Контрольные вопросы.

1. Начертите зонные диаграммы для чистого полупроводника и для полупроводников, легированными донорными и акцепторными примесями.

2. Что такое термогенерации электронно-дырочных пар?

3. Чем и с какой целью легируются полупроводники?

4. Как формируются разрешенные и запрещенные уровни в полупроводнике?

5. Что такое уровень Ферми в полупроводниковых структурах?

6. Как возникают дрейфовый и диффузионный токи в полупроводнике?

7. Что такое условие электрической нейтральности?

8. Что такое эффект поля?

9. Как возникает р-п переход при идеальном контакте полупроводников с разным типом электропроводности?

10. Существует ли движение носителей через р-п переход при отсутствии внешнего напряжения?

11. Сравните напряжения на диоде при прямом и обратном смещении по порядку величин. Почему они различны?

12. Что такое ток насыщения диода?

13. Намного ли отличаются прямое и обратное сопротивления диода при измерении их мультиметром в режиме омметра? Можно ли по этим измерениям судить об исправности диода?

14. Существует ли различие между величинами сопротивления диода на переменном и постоянном токе?

Лабораторная работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ СТАБИЛИТРОНА

Цель: Исследование характеристики и параметров стабилитрона.

Приборы и элементы

Название	Графическое изображение
Функциональный генератор
Мультиметр
Осциллограф
Источник постоянного напряжения
Стабилитрон 1N4733
Резисторы

2.1 Теоретические сведения

При подключении стабилитрона к источнику постоянного напряжения через резистор получается простейшая схема параметрического стабилизатора (рисунок 1). Ток стабилитрона может быть определен вычислением падения напряжения на резисторе R:

I_CT=(E-U_CT)/R.

Напряжение стабилизации U_стаб стабилитрона определяется точкой на вольтамперной характеристике, в которой ток стабилитрона резко увеличивается. Мощность рассеивания стабилитрона Р_СТ вычисляется как произведение тока на напряжение:

Р_СТ= I_CT *U_CT.

Дифференциальное сопро­тивление стабилитрона вычис­ляется так же, как для диода, по наклону вольтамперной характеристики.

Рисунок 1

2.2 Порядок проведения экспериментов

Результаты всех измерений, расчетов и осциллограммы занести в раздел «Результаты измерений».

Эксперимент 1 - Измерение напряжения и вычисление тока через стабилитрон

1) Соберите схему в соответствии с рисунком 1. Измерьте значение напряжения U_CT на стабилитроне при значениях ЭДС источника 0, 4, 6, 10, 15, 20, 25, 30, 35 В.

2) Вычислите ток I_CT стабилитрона для каждого значения напряжения U_CT .

3) По данным таблицы постройте вольтамперную характеристику стабилитрона.

4) Оцените по вольтамперной характеристике стабилитрона напряжение стабилизации.

5) Вычислите мощность Р_СТ , рассеиваемую на стабилитроне при напряжении Е = 20 В.

6) Оцените дифференциальное сопротивление стабилитрона в области стабилизации.

Эксперимент 2 - Получение нагрузочной характеристики параметрического стабилизатора

1) Подключите резистор R2 =75 Ом параллельно стабилитрону. Значение источника ЭДС установите равным 20В. Включите схему. Запишите значение напряжения U_CT на стабилитроне.

2) Повторите пункт а) при коротком замыкании и при сопротивлениях резистора R2 75 Ом, 100 Ом, 200 Ом, 300 Ом, 600 Ом, 1 кОм.

3) Рассчитайте ток I₁ через резистор R1, включенный последовательно с источником, ток I₂ через резистор R2, и ток стабилитрона I_CT для каждого значения R2.

Эксперимент 3 - Получение ВАХ стабилитрона на экране осциллографа

Соберите схему в соответствии с рисунком 2. Включите схему. Запишите напряжение стабилизации, полученное из графика на экране осциллографа.

Рисунок 2