Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Введение
Стабилитрон - это прибор с двумя внешними выводами, то есть диод, напряжение на котором в рабочем режиме слабо зависит от протекающего через него тока и который используется для стабилизации напряжения.
Существуют две основные разновидности стабилитронов - газоразрядные и полупроводниковые. Последние, обладающие большей надежностью, меньшими габаритами и стоимостью, а также совместимостью с базовыми технологиями кремниевых микросхем, почти полностью вытеснили первые.
В кремниевых стабилизаторах используются два физических явления для стабилизации напряжения. Первое явление - нелинейность вольт-амперной характеристики невырожденного p-n перехода при прямом включении. В этом случае величина напряжения стабилизации невелика, определяется в первую очередь контактной разностью потенциалов p-n-перехода и уменьшается с повышением температуры стабилитрона. Кремниевый стабилитрон, работающий при прямом включении, часто называют стабистором.
Второе явление - нелинейность вольт-амперной характеристики невырожденного обратносмещенного p-n-перехода в режиме электрического пробоя. При этом величина напряжения пробоя регулируется толщиной p-n-перехода - чем больше толщина перехода, тем больше напряжение пробоя (то есть напряжение стабилизации). В этом случае влияние температуры стабилитрона на напряжение стабилизации определяется типом электрического пробоя.
При относительно тонком p-n-переходе (то есть переходе, пробой которого наступает при малых обратных напряжениях) определяющим оказывается туннельный пробой. В этом случае с повышением температуры стабилитрона напряжение стабилизации уменьшается.
При толстом p-n-переходе (то есть переходе, пробой которого наступает при больших обратных напряжениях) основную роль играет лавинный пробой, что ведет к тому, что с повышением температуры стабилитрона напряжение стабилизации увеличивается.
Стабилитроны и стабисторы широко распространены как в интегральном, так и в дискретном исполнении. В лабораторной работе исследуются два дискретных кремниевых стабилитрона при прямом и обратном включениях.
3.1 Цель работы
Научиться определять статические и дифференциальные параметры стабилитрона и стабистора.
3.2 Задачи
Для достижения поставленной цели вам необходимо решить следующие задачи:
- ознакомиться со справочными данными испытуемых стабилитронов и стабистора;
- провести измерения и построить статические вольт-амперные характеристики (ВАХ) стабилитронов и стабистора при различных температурах;
- рассчитать дифференциальные параметры стабилитронов и стабистора.
3.3 Порядок работы и методы решения задач
3.3.1 Из справочника /1/ выпишите кратко основные электрические параметры исследуемых стабилитронов и стабистора, начертите их условное графическое обозначение, эскиз внешнего вида. Расшифруйте маркировку.
3.3.2 С помощью лабораторного макета, передняя панель которого с элементами управления и контроля режимов стабилитрона показана на рисунке 3.1, проведите измерения статических вольт-амперных характеристик (ВАХ) стабилитронов и стабистора /2, раздел 11-9; 3, раздел 3.3; 4, раздел 3.25/.
Перед включением измерительных приборов лабораторного макета в сеть, не забудьте проверить наличие заземления корпусов приборов.
Измерение статических ВАХ с помощью лабораторного макета производится по точкам, методом вольтметра-амперметра. Принципиальная электрическая схема блока задания режимов стабилитронов показана на рисунке 3.2.
При измерении статических ВАХ стабилитрона необходимо задавать различные значения тока при его обратном смещении и измерять соответствующие им напряжения на стабилитроне. Ток стабилитрона меняйте от нуля до -30 мА.
При измерении статических ВАХ стабистора, также задавайте различные значения тока, но уже при его прямом смещении и измеряйте соответствующие им напряжения на стабисторе. Ток стабистора меняйте от нуля до +30 мА.
Измерения статических ВАХ стабилитронов и стабистора полностью повторите при температуре 60С.
Используя результаты полученных измерений, постройте статические ВАХ отдельно для каждого стабилитрона и стабистора, нанеся на графики ВАХ, измеренные при двух температурах.
3.3.3 По статическим ВАХ определите статические параметры стабилитронов и стабистора и укажите их на графиках /2, раздел 11-9; 3, раздел 3.3; 4, раздел 3.25/:
- напряжение стабилизации Uст;
- ток стабилизации Iст;
- минимальный ток стабилизации Iст.min.
3.3.4 На основе построенных статических ВАХ рассчитайте дифференциальные параметры стабилитронов и стабистора /2, раздел 11-9; 3, раздел 3.3; 4, раздел 3.25/ методом графического дифференцирования:
- дифференциальное сопротивление rст;
- температурный коэффициент напряжения стабилизации ст.
С целью сравнения качества приборов, дифференциальные параметры стабилитронов и стабистора рассчитайте при одном и том же значении тока стабилизации, например, 10 мА.
Отчет о работе должен содержать результаты изучения, измерений и вычислений по всем пунктам задания.
Для успешной защиты выполненной работы вы должны уметь объяснить ход статических ВАХ стабилитрона и стабистора, уметь определять статические и дифференциальные параметры этих приборов, уметь оценить качество стабилитронов различных типов.
Библиографический список
1 Баюков А.В. и др. Полупроводниковые приборы. Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы: Справочник. - М.: Энергоиздат, 1982. - 744 с.
2 Дулин В.Н. Электронные приборы: Учебник. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1977. - 424 с.
3 Батушев В.А. Электронные приборы: Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1980. - 383 с.
4 Пасынков В.В. и др. Полупроводниковые приборы: Учебник. - 3-е изд., переработ. и доп. - М.: Высш. шк., 1981. - 431 с.