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
Міністерство освіти і науки України
НТУУ «КПІ»
Кафедра електронних приладів та пристроїв
Протокол лабораторної роботи №2
"ДОСЛІДЖЕННЯ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ СТАБІЛІТРОНІВ".
Виконали:
Студенти II курсу ФЕЛ
Гр. ДЕ-82
Колодежний М.
Галайчук А.
Картамишев О.
Київ 2010
1. МЕТА РОБОТИ
Теоретичне вивчення та експериментальне дослідження електричного пробою електронно-діркового переходу; дослідження вольт-амперних характеристик і параметрів напівпровідникових стабілітронів.
2. ЗАВДАННЯ
1. Вивчити принцип дії і структуру параметрів (паспортних даних) стабілітронів.
2. Зібрати схему дослідження напівпровідникових стабілітронів.
3. Виміряти вольт-амперні характеристики двох стабілітронів в прямому і зворотньому напрямках при кімнатній температурі.
4. Провести температурні дослідження ВАХ двох стабілітронів при температурі +70 °С (для прямої та зворотньої полярності напруги).
5. Визначити температурний коефіцієнт напруги стабілізації, а також температурний коефіцієнт прямої напруги стабілітронів при заданих струмах Іst та Іпр. (Значення струмів задаються викладачем).
6. Побудувати графіки вольт-амперних характеристик досліджених стабілітронів.
3.ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
1. На початку роботи уважно прочитати та засвоїти цю інструкцію. Ознайомитись з будовою схеми для дослідження вольт-амперної характеристики стабілітронів.
Ручки регулювання вихідної напруги на блоку живлення (дискретні перемикачі, "плавно", "U", і т.п.) встановити в нульову позицію (Uout=0). Ввімкнути термостат.
2. Зібрати схему для дослідження вольт-амперної характеристики. Слідкувати, щоб полярність під'єднання приладів і діоду відповідала малюнку схеми. Ввімкнути прилади і встановити на вольтметрі V2 початкову межу вимірювань "10 B". Після 5... 10 хв. прогріву провірити точність установки "нулів" та калібровку вимірювальних приладів (при необхідності — відкалібрувати).
УВАГА! ПІД ЧАС ВИМІРЮВАНЬ НЕ ПЕРЕВИЩУЙТЕ ВКАЗАНІ РЕЖИМИ:
1) ІD mах = 15 мА для усіх ТИПІВ діодів.
3. Вимірювання ВАХ стабілітронів ІD =f( UD ), при Т = Т1= Ткімн 0С.
3.1.Пряма гілка ВАХ. Змінюючи вихідну напругу джерела живлення (плавно, а при необхідності - дискретним перемикачем), встановлювати на міліамперметрі вибрані значення струму ІD та вимірювати вольтметром V2 падіння напруги UD на діоді. Інтервал вимірювання (задання струму) нерівномірний, для прикладу в таблиці вказані можливі значення встановлюваного струму. Під час вимірювань записувати показання цифрового вольтметра, не округляючи висвічуваних цифрових значень !
3.2.Зворотня гілка ВАХ. Встановивши вихідну напругу джерела живлення рівною нулю, перемінити полярність під'єднання стабілітрона на зворотню. Змінюючи напругу, джерела живлення від 0 до 50 В, зняти аналогічно п. 3.1 зворотню гілку ВАХ стабілітрона. Отримані дані занести в таблиці.
4. Температурні дослідження ВАХ стабілітронів.
4.1.Варіант 1.
Помістити плату з досліджуванними діодами у попередньо нагрітий термостат (до температури Т2 = +70 °С). Виконати вимірювання прямої і зворотньої напруг на кожному з досліджуванних діодів при заданому струмі ІD1=ІD2= Іпр= Іst, записуючи точне значення температури для кожного вимірювання.
4.2.Варіант 2.
Помістити плату з досліджуванними діодами у попередньо нагрітий термостат (до температури Т2 = +70 °С). Провести вимірювання вольт-амперних характеристик діодів для прямої та зворотньої полярності напруги у відповідності із п.3.
ІD = f(UD), при Т=Т2°С;
4.3.Визначити: а) температурний коефіцієнт напруги стабілізації ТКНst;
б)температурний коефіцієнт прямої напруги стабілітронів ТКНпр.
(Значення струмів Іst та Іпр задаються викладачем, або вибираються в діапазоні 4... 10 мА).
5. *Вимірювання температурного коефіцієнту двох зустрічно ввімкнених стабілітронів. Помістити плату із зустрічно з'єднаними між собою досліджуваними діодами у попередньо нагрітий термостат. Провести вимірювання прямої U12 та зворотньої U21 напруги на діодах при заданому струмі через діоди ІD= І12=І21, фіксуючи при цьому точне значення температури при кожному вимірюванні. Порівняти отримані результати ТКНst зустрічно ввімкнених діодів з розрахованими із даних п.4. для двох стабілітронів.
6. **Вимірювання коефіцієнта стабілізації. Установити заданий струм на участку стабілізації ІDst. Виміряти цифровим вольтметром V2 напругу стабілізації Ust та відповідну їй вхідну напругу Uin. Змінити напругу джерела живлення приблизно на 5 В і знову заміряти напругу стабілізації Ust та вхідну напругу Uin. Вирахувати приріст напруг Ust і Uin та розрахувати коефіцієнт стабілізації схеми за рис.2 — Кst.
7. За отриманими даними побудувати графіки ВАХ діодів на одному малюнку. Якщо виконувались температурні дослідження, то зображувати також точки (графіки), заміряні при вищій температурі.
8. Із графіків знятих характеристик визначити основні параметри діодів-стабілітронів: напругу стабілізації, диференційний опір rst, статичний опір стабілітрона Кst , коефіцієнт якості стабілітрона Q = Rst/rst, а також інші параметри.
9. Провести аналіз результатів досліджень, пояснити вплив температури на параметри діодів, порівняти параметри двох стабілітронів, і зробити висновки з виконаної роботи.
Схема вимірювання:
4. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ:
|
I, mA |
0 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
1 |
2 |
|
U, v |
0 |
8.534 |
8.534 |
8.534 |
8.534 |
8.535 |
8.54 |
8.546 |
|
I, mA |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
U, v |
8.56 |
8.563 |
8.572 |
8.577 |
8.585 |
8.594 |
8.599 |
8.605 |
|
I, mA |
0 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
1 |
|
U, v |
0 |
1.53 |
1.75 |
1.92 |
2.13 |
2.4 |
2.644 |
|
I, mA |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
U, v |
2.9 |
3.06 |
3.187 |
3.273 |
3.352 |
3.425 |
3.44 |
3.531 |
3.582 |
Висновок: на даній лабораторній роботі ми дослідили напівпровідникові стабілітрони, вивчили їх особливості, провели дослідження стабілітрона у двох випадках: пряме та обернене зміщення, побудували графік його ВАХ. По графікам видно, що дослідження було виконано правильно.