Пример расчета

Определение статического сопротивления (для трех положений)

Rст(А)=0,2/(0,125*10^-3)=1600 Ом

Rст(В)=0,7/(1,75*10^-3)=400 Ом

Rст(С)=1/(5*10^-3)=200 Ом

Определение динамического сопротивления для трёх точек

R_Д(А)=1600 Ом

R_Д(В)=(0,7-0,2)/( 1,75*10^-3-0,125*10^-3)=308 Ом

R_Д(С)=(1-0,7)/( 5*10^-3-1,75*10^-3)=92 Ом

Определение коэффициента выпрямления диода Кв.

Для определения величины Кв следует значение прямого и обратного тока при напряжении 1 В подставить в формулу:

Кв=5/0,07=71

Определение коэффициента нелинейности  для точек (А,В,С) , лежащих на перегибе вольтамперной характеристики.

β(А)=1

β(В)=400/308=1,3

β(С)=200/92=2,2

Определить показатель нелинейности:

 = 1 / 

α(А)=1

α(В)=1/1,3=0,77

α(С)=1/2,2=0,45

Контрольные вопросы:

1. Расскажите о конструкции, маркировке и условных обозначениях полупроводниковых диодов .

2. Объясните вентильное действие p – n перехода.

3. Каковы особенности точечных и плоскостных полупроводниковых диодов?

4. Постройте и поясните вольтамперную характеристику полупроводникового диода.

5. Какими параметрами характеризуются выпрямительные полупроводниковые диоды?

6. Как влияет температура окружающей среды на характеристики и параметры полупроводниковых диодов?

7. Что такое ёмкость p – n перехода и как она зависит от величины приложенного напряжения?

8. Как включается полупроводниковые диоды, если рабочее напряжение превосходит допустимое обратное напряжение одного диода.

9. Как включается полупроводниковые диоды, если рабочий ток превосходит допустимый ток одного диода.

10. Назовите преимущества и недостатки полупроводниковых диодов по сравнению с вакуумными.

11. Расскажите о применении полупроводниковых диодов в технике.

Указания к отчёту:

Отчёт должен содержать:

1) Точное наименование и цель работы;

2) Таблицу основных данных исследуемого диода;

3) Схему исследования диода с краткой характеристикой, входящих в неё элементов;

4) Таблицу наблюдений;

5) График ВАХ диода;

6) Расчёты;

7) Краткие выводы о работе;

Пояснения к работе

Полупроводниковым (п/п) диодом называется прибор с двумя электродами (выводами), основой которого является электронно-дырочный переход, обладающий свойством односторонней проводимости электрического тока, т.е. имеющий малое сопротивление электрическому току при приложении к нему электрического напряжения одной полярности и высокое сопротивление электрическому току при приложении к нему напряжения другой, противоположной полярности.

По конструкции п/п диоды могут быть плоскостными и точечными. Устройство плоскостного диода показано на рис1.

а )Устройство полостного диода б)Внешний вид диода в)Условное изображение диода

1-вывод р-области

2-вывод n-области

3-кристалло держатель

4-корпус

рис.1

К металлическому основанию, называемому кристаллодержателем, припаивается пластинка полупроводника п-типа, называемая базой. Сверху в нее вплавляется капля трехвалентного металла, обычно индия. Атомы индия диффундируют в п/п пластинку и образуют у её поверхности слой р-типа, называемый анодном. Между слоями р- и n- типов образуется электронно-дырочный переход. К кристаллодержателю и индию привариваются проводники, которые служат выводами диода. Для предохранения диода от повреждений, попадания на полупроводник света, пыли и влаги его помещают в герметический корпус.

Изображают полупроводниковые диоды на электрических схемах в виде треугольника и отрезка, провед1нного через одну из его вершин параллельно противоположной стороне. В зависимости от назначения диода его обозначение может содержать дополнительные символы. В любом случае острая вершина треугольника соответствует р-области и называется иногда анодом, или эммитером, а прямолинейный отрезок – n-области называется катодом или базой . На некоторых диодах направление прямого тока обозначается стрелкой.

Классификация современных полупроводниковых приборов по их назначению, физическим свойствам, основным электрическим параметрам,

Конструктивно-технологическим признакам, роду исходного полупроводникового материала находит отражение в системе условных обозначений их типов.

В основу системы обозначений положен буквенно-цифровой код, первый элемент которого обозначает исходный полупроводниковый материал, на основе которого изготовлен прибор:

1 или Г – германий или его соединения;

2 или К – кремний или его соединения;

3 или А – соединения галлия;

Второй элемент обозначения – буква, обозначает подкласс прибора:

А - диоды СВЧ;

Б - диоды Ганна;

В - Варикапы;

Г - генераторы шума;

Д – диоды;

И - диоды туннельные или обращённые;

К - стабилизаторы тока;

Л - светоизлучающие диоды;

Н - неуправляемый переключающий диодный тиристор;

С - стабилитроны и стабисторы;

У -управляемый переключающий диодный тиристор-тринистор;

Ф - фотодиоды;

Ц - выпрямительные столбы и блоки;

Третий элемент - цифры (или буква для оптопар), определяет один из основных характеризующих прибор признаков (параметр, назначение, электрические свойства прибора или принцип действия). Номер от 1 до 8 были присвоены различным относительно старым типам плоскостных или точечных германиевых диодов и детекторов. Номера от 9 до 99 присваиваются только германиевым точечным диодам. Последующие номера присваиваются диодам низкой и высокой частоты:

-“- 101 - ” – 399 – выпрямительные;

-“- 401 - ” – 499 – универсальные;

-“- 501 - ” – 599 – импульсные;

Четвёртый элемент – число, обозначающее порядковый номер разработки технологического типа прибора.

Пятый элемент – буква, условно определяет классификацию по параметрам приборов, изготовленных по единой технологии.

Полупроводниковые диоды широко применяются в схемах, работающих в непрерывных и импульсных режимах, и делят по назначению на выпрямительные (в том числе и на диоды универсального назначения, работающие в широком диапазоне частот), импульсные, варикапы, стабилитроны (опорные диоды), туннельные, светоизлучающие, переключающие и фотодиоды.