- •Электронные приборы методические указания
- •Методческие указания к контрольной работе
- •Выбор варианта контрольного вопроса и задачи
- •Глава 1: «полупроводниковые диоды и стабилитроны»
- •Контрольные задания по данной теме
- •Контрольные вопросы**
- •3. Решить контрольную задачу
- •Исходные данные к задаче №1
- •Задача №2
- •Приложение д1
- •Литература
- •Глава 2: «биполярныи транзистор»
- •Контрольные задания по данной теме
- •Контрольные вопросы
- •Решить контрольную задачу
- •Заданные вольт – амперные характеристики вах1 — вах5 приведены ниже на рисунке 17
- •Приложение бт2
- •Литература
- •Глава 3:
- •Контрольные вопросы
- •З. Решить контрольную задачу
- •Литература
- •Глава 4: «приборы с отрицательным сопротивлением»
- •Литература
- •Тема 5: «Исследование оптоэлектронных приборов».
- •Контрольные вопросы по данной теме.
- •Элементы теории, необходимые для понимания, принципа действия оптоэлектронных приборов.
- •Светодиоды
- •Фоторезистор
- •Основные параметры и характеристики:
- •Фотодиод
- •Оптроны
- •Вольтамперные оптрона
- •Литература
Приложение д1
Построение прямой ветви ВАХ диода в полулогарифмическом масштабе и определение параметров I 0, n×φT.
При построении ВАХ ток Iа откладывать в логарифмическом масштабе, а напряжение Uа в линейном. Для вычисления названных параметров необходимо воспользоваться уравнением, описывающим диод как нелинейный зависимый источник тока:
I а = I 0 × [ехр((Uа - I а× rб )/( n×φT)) - 1], (Д 1 .1)
где φT = kT/q - тепловой потенциал (при Т=293 К φT =25 мВ);
n - коэффициент, отражающий не идеальность р-n перехода;
I 0 - тепловой ток диода (зависит от температуры перехода);
rб - объёмное сопротивление базы диода.
Если решить (1.1) относительно падения напряжения на диоде:
Uа = I а × rб + φT ×ln(I а / I 0)+1) (Д 1.2),
переписать (1.2) для малых токов Iа (т.е. пренебречь падением напряжения на rб и считать, что
I а / I 0 ≫ 1), получим следующее соотношение:
Uа = n × φT × ln (I а / I 0). (Д 1.З)
Из (Д 1.3) видно, что, пока выполняются перечисленные выше условия, между Uа и ln I а существует линейная зависимость, поэтому, выделяя на ВАХ, построенной в полулогарифмическом масштабе, линейные отрезки, можно вычислить n × φT:
n × φT = (Uа_2 - Uа_1) / ln(I а_2 / I а_1);
(Uа_1, I а_1, Uа_2 , I I а_2 - значения напряжения и тока в начале и конце линейного отрезка ВАХ).
Рассчитан n × φT, из (Д 1 .3) можно определить I 0.
Определение параметров линейных моделей диодов
Для определения параметров линейных моделей исследованных приборов выполняется кусочно-линейная аппроксимация ВАХ. Как показано на рис. Д1,а,б, к линейным участкам ВАХ проводятся касательные и характеристики заменяются отрезками прямых (ОВ,ВА - при прямом включении диода и стабилитрона; ОЕ,ЕС - при обратном включении диода; ОС,СО - при обратном включении стабилитрона).
Полупроводниковые диоды и стабилитроны
Рис. Д1 (а,б). Определение параметров линейных моделей:
а - диода; б – стабилитрона
Полупроводниковые диоды и стабилитроны
Рис. Д1 (в - е). Линейные модели:
в) – при обратном включении диода,
г) – при прямом включении диода,
д) – при обратном включении стабилитрона,
е) – при прямом включении стабилитрона.
При обратном включении диода отрезок ОЕ соответствует начальному обратному току I0, наклон отрезка ЕС - обратному дифференциальному сопротивлению диода.
Методика определения дифференциальных сопротивлений показана на рисунках ВАХ.
Динамическое (дифференциальное) сопротивление определяется отношением приращения напряжения на диоде к вызвавшему его изменению тока в прямом и обратном включении и вычисляется по наклону касательных к ВАХ для заданных режимов работы (рис. Д1,а):
Rд_пр = ∆Uпр / ∆Iпр; Rд_обр = ∆Uобр / ∆Iобр.
Дифференциальное сопротивление стабилитрона определяется как отношение приращения напряжения стабилизации на стабилитроне к вызвавшему его приращению тока (рис. Д1, б):
r_ст = ∆Uст / ∆Iст.
Линейные модели приборов, полученные при аппроксимации ВАХ (рис .Д1,а,б), приведены для обратного и прямого включения диода на рис. Д1,в,г; обратного и прямого включения стабилитрона на рис. Д1,д,е соответственно.
Полупроводниковые диоды и стабилитроны