Материал: Исследование полупроводниковых диодов

Исследование полупроводниковых диодов

Исследование полупроводниковых диодов

Цель работы: изучение принципа действия полупроводниковых диодов различного назначения и приобретение навыка снятия их вольт - амперных характеристик (ВАХ).

Полупроводник - материал, занимающий промежуточное место между проводниками и диэлектриками.

Диод- это полупроводниковый прибор, имеющий 1 p-n переход и 2 электрических вывода.

Выпрямительные диоды - диоды, предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный.

Туннельный диод - полупроводниковый диод на основе вырожденного полупроводника, в котором при приложении напряжения в прямом направлении, туннельный эффект проявляется в появлении участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением на вольт-амперной характеристике. Отрицательный динамическое сопротивление.

Стабилитрон - полупроводниковый диод работающий при обратном смещении в режиме пробоя. Используют для стабилизации напряжений в цепях переменного тока. Основные параметры- напряжение пробоя, макс доп. обратного тока.

Светодиод- изучает кванты света. Используют для освещения, индукции, в датчиках различных величин.

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) - зависимость тока <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B0_%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%B0> через двухполюсник <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D1%83%D1%85%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D1%81%D0%BD%D0%B8%D0%BA> от напряжения <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BD%D0%B0%D0%BF%D1%80%D1%8F%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5> на этом двухполюснике. Описывает поведение двухполюсника на постоянном токе <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%82%D0%BE%D0%BA>. А также функция <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F_(%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0)> выражающая (описывающая) эту зависимость и график <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D0%BA_%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8> этой функции.

Чаще всего рассматривают ВАХ нелинейных элементов (степень нелинейности определяется коэффициентом нелинейности ), поскольку для линейных <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0> элементов ВАХ представляет собой прямую линию (описывающуюся законом Ома <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%9E%D0%BC%D0%B0>) и не представляет особого интереса.

Если к нелинейному элементу приложить постоянные напряжения, то он будет характеризоваться статическими параметрами.

Для диода статическое сопротивление определяется просто как отношение приложенного напряжения к соответствующему току:

Динамическим сопротивлением называется отношение малых приращений (производная) напряжения к току в рабочей точке. Определяется наклоном касательной. Разные положения рабочей точки характеризуют различную величину динамического сопротивления.

Исследование выпрямительных диодов

полупроводниковый диод сопротивление стабилитрон

Прямое включение выпрямительного диода.

Таблица 1