Экспериментальная часть Исследование режима включения p-n–перехода

Схема исследования работы p-n–перехода в режиме включения приведена на рис.5. На испытуемый p-n– переход (полупроводниковый диод) от генератора прямоугольных импульсов (ГПИ) подается импульс напряжения известной величины. Величина импульса тока, отпирающего p-n–переход определяется по амплитуде импульса напряжения в соответствии с формулой

. (8)

С помощью осциллографа измеряются:

• максимальное напряжение на p-n–переходе U_Дmax, по которому вычисляется импульсное сопротивление p-n– перехода R_Димп = U_Дmax/ I_пр;

• время установления прямого сопротивление _уст, которое определяется продолжительностью всплеска напряжения на p-n–переходе (рис.5)

Рис.5. Принципиальная схема исследования отпирания p-n– перехода

Рис.6. Эпюры импульсов напряжения генератора и на открытом p-n–переходе

Период следования импульсов T выбирается T > 2_и , а длительность импульсов _и > 3_уст.

Исследование режима выключения p-n–перехода

Принципиальная схема для исследования p-n–перехода в режиме выключения показана на рис.7. С помощью источника питания с регулируемым напряжением U₁ и сопротивления R₁ устанавливается начальный прямой ток через p-n– переход I_пр. Величину тока можно определить по соотношению

. (13)

Рис.7. Принципиальная схема для исследования запирания p-n – перехода

От генератора импульсов через емкость C на p-n – переход подается запирающий импульс напряжения. С помощью сопротивления R₂ снимается напряжение, пропорциональное току через p-n – переход, которое подается на осциллограф. Соответствующие эпюры напряжения представлены на рис.8.

По форме импульса напряжения на сопротивлении R₂ определяется время рассасывания _рас и время среза _ср. Время восстановления обратного сопротивления определяется как _вос = _рас + _ср .

Задание

1. Записать паспортные данные исследуемого p-n – перехода (полупроводникового диода).

2. Собрать схему для исследования процесса отпирания p-n –перехода (рис.5). Исследовать зависимость формы напряжения на p-n – переходе от величины тока отпирания, зарисовать получающие эпюры напряжения на кальку, измерить время установления прямого сопротивления.

3. Собрать схему для исследования процесса выключения p-n – перехода (рис.7). а) Исследовать процесс восстановления обратного сопротивления в зависимости от величины прямого тока при постоянной амплитуде запирающего напряжения. Для этого по эпюре напряжения U_R2 измерить зависимости _рас = f(I_пр) и _ср = f(I_пр). б) Исследовать процесс восстановления обратного сопротивления в зависимости от амплитуды запирающего напряжения при постоянном токе I_пр. Для этого по эпюре напряжения U_R2 измерить зависимость _рас = f(I) и _ср = f(I), где перепад тока I = I_пр + I_обр (см. рис.8)., определить _вос = f(I). Результаты измерений оформить в виде графиков.

Рис.8. Эпюры напряжения и тока в схеме для исследования запирания p-n–перехода