Материал: 439

∆U

Rдин = ∆I д (5)

д

Стабилитроны применяют в качестве маломощных источников стабильного постоянного напряжения в стабилизаторах тока и напряжения, в источниках образцовых напряжений и т.п.

В фотодиодах используется явление генерации подвижных носителей заряда под действием света. При отсутствии света обратный ток p–n - перехода фото-диода ничтожно мал (рис.5,а). При освещении кристалла в

запертом переходе (фотодиодный режим) работы прибора появляется фототок, линейно зависящий от светового потока и практически не зависящий от величины обратного напряжения. В фотогальваническом режиме внешнее напряжение к p–n- переходу не прикладывается, и он действует как генератор фотоэдс, возникающая на выводах фотодиода при его освещении.

Основу светодиодов составляет излучающий p–n - переход. Его свечение вызвано рекомбинацией носителей зарядов при протекании прямого тока. Цвет излучения зависит от полупроводникового материала (GaAS, GaP) и степени его легирования, изменяясь от красного до зеленого. Прямые ветви BAX светодиодов показаны на рис.5,б. Светодиоды применяют в качестве сигнальных элементов, а также в цифрознаковых индикаторах и панелях, например в электронных часах, калькуляторах. Быстродействие светодиодов характеризуется временем 10-7 ÷10-9с.

3. Описание лабораторной установки

Устройство для визуального наблюдения и регистрации BAX элементов (рис.6,а) содержит электронный осциллограф С1-68, источник синусоидального напряжения 24 В частоты 50 Гц, размещенный в блоке, диодные элементы VD1 – VD4, измерительный резистор R1 и балластный резистор R2. Напряжение UR1 = IVD R1 пропорционально току, текущему

11

через диоды, подводится к вертикальному каналу осциллографа, вызывая отклонение луча, пропорционально току IVD. Напряжение UVD + UR1 , практически равное напряжению на диодах UVD (из-за малости UR1), подается на вход “X”, откуда, минуя блоки развертки, поступает в горизонтальный канал осциллографа, смещая луч по горизонтали. Таким образом, при подаче переменного напряжения 24 В луч будет описывать на экране кривую UR1 = f(UVD), представляющую в масштабе BAX IVD = f(UVD) диодных элементов.

Рис.6

4. Домашняя подготовка

4.1.Начертить схему для получения изображения BAX диода с помощью осциллографа. Объяснить принцип ее работы.

4.2.Изобразить BAX Iд = f(Uд) диода, стабилитрона, фотодиода с указанием масштабов на оси токов (ординат) и напряжений (абсцисс). Объяснить особенности обратной ветви этих BAX.

4.3.Чем отличается BAX линейных и нелинейных элементов?

4.4.В чем различие между статическим и динамическим сопротивлением диода?

4.5.В каких устройствах используются нелинейные свойства диодов?

5. Рабочее задание и порядок выполнения работы

5.1.Собрать схему (см. рис.6,а) с диодом VD1. Входы 1,2 схемы временно объединить и подключить к одному из штепсельных гнезд 24 В блока.

5.2.Включить осциллограф тумблером “Сеть” и стенд тумблером “Сеть“. После прогрева осциллографа совместить линии развертки с серединой масштабной сетки.

5.3.Установить переключатель входа в положение “ − “, переключатель “УСИЛЕНИЕ У”- в положение 5 мВ/см, ручку плавной регулировки усиления “У”- в калиброванное правое положение до упора, переключа-

12

тель “РАЗВЕРТКА”- в положение “X”. При этом на экране появится светящаяся точка. Сфокусировать ее. Выбрать начало координат на масштабной сетке, совместив эту точку с одной из ее клеток (рис.6,б).

5.4.Разъединить входы 1,2 и подключить их к штепсельным гнездам источника 24 В. При этом на экране появится изображение BAX диода VD1. Зарисовать эти кривые в отчет.

5.5.Поочередно подключая к узлам “а”, ”в” стабилитроны VD2, VD3 и VD4, получить изображение их ВАХ. Зарисовать эти кривые в отчет.

6. Обработка результатов измерений

6.1. Проградуировать координатные оси у осциллограмм. Цену деления горизонтальной оси принять равной 0,67 В/см, а цену деления вертикальной оси определить в мА/см как отношение

где my – цена деления масштабной сетки осциллографа по вертикали, мВ/см, равная цифре, на которую указывает риска переключателя “УСИЛЕНИЕ У”.

6.2.Определить по BAX пробивное напряжение стабилитрона VD2 и динамическое сопротивление его на крутом участке обратной ветви BAX.

6.3.Определить статическое и динамическое сопротивление диода VD1

вточке его BAX с координатой ivd = 5 мА.

Вопросы к защите

1.Как аналитически описывается BAX диода, т.е. зависимость Iд= f(Uд)?

2.Какой вид будет иметь BAX диода в системе координат Iд = f(Uд) в

режиме, когда ехр mUϕдT 1 ? Как по этому графику определить параметры

13

диода в моменты протекания тока принять равным нулю.

Лабораторная работа № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНЗИСТОРОВ

1. Цель работы

Получить видимое изображение статических входных и выходных характеристик транзистора. Определить по ним усилительные параметры для схемы с общим эмиттером.

2 Введение

14