ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. 1. Определить дифференциальное сопротивление p-n перехода при прямом токе I1=10 мА.

 

ИДЕАЛИЗИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ

1. Определить дифференциальное сопротивление p-n перехода при прямом токе I₁ =10 мА.

Ручками управления " HOR. VOLTS/DIV " и " VERT. CURRENT/DIV " на характериографе установить масштабы: 0,1 В/дел, 2 мА/дел. С помощью ручек управления горизонтальным и вертикальным отклонением луча установить нулевую яркостную точку ВАХ, соответствующую нулевому напряжению на диоде, в левый нижний угол координатной сетки экрана.

Зарисовать на миллиметровке ВАХ в диапазоне токов от 0 до 20 мА. Центральная горизонтальная шкала экрана с мелкими делениями соответствует току I₁ =10 мА. По ней произведите отсчет напряжения U₁. Ручкой управления вертикальным отклонением луча сместить изображение вверх на два деления (4 мА), зарисовать на той же миллиметровке смещенную ВАХ, и по центральной горизонтальной линии измерить изменение напряжения DU. Рассчитать дифференциальное сопротивление p-n перехода:

r_диф1=DU/DI.

Полученное значение r_диф1 приблизительно равно r_б1 идеализированной модели диода при большом прямом токе (соотношением φ_T­ /I₁ можно пренебречь).

 

Рисунок 2.

 

2. Определить по методике, аналогичной описанной в п.1, дифференциальное сопротивление диода r_диф2 при прямом токе I₂ =1 мА. Для этого установить масштаб 0,1 В/дел., 0,2 мА/дел. Найти сопротивление базы r_б2= r_диф2 –(j_Т/ I₂), где j_Т =0,026 В - тепловой потенциал, и сравните его со значением r_б1, полученным в п.1. Большое их отличие говорит о влиянии в данном диоде эффекта модуляции сопротивления базы.

 

3. Измерить прямое напряжение U_пр при прямом токе I_пр = 10 мкА (для этого рекомендуется установить масштаб: 0,1 В/дел., 2 мкА/дел). Произвести отсчет напряжения U_пр по центральной горизонтальной линии (нулевая точка ВАХ должна быть в левом нижнем углу координатной сетки). Рассчитать параметр модели I₀ (тепловой ток) по формуле: .

 

 

МОДИФИЦИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ

4.Найти параметры m и r_б0 модифицированной модели по формулам

; r_б0=r_диф2 – (m ).

5. Рассчитать параметр модифицированной модели I¹₀ по формуле

.

Сравните I¹₀ с I_{0 ,} определенным в п.3.

 

6. Зарисовать на одном графике экспериментальную ВАХ, рассчитанные вольтамперные характеристики I=f(U) идеализированной и модифицированной модели диода.

При этом необходимо отметить, что напряжение на переходе , где U - напряжение на диоде; I - ток через диод.

Поэтому расчет ВАХ необходимо производить, заменяя u в модели перехода на U-I·r_Б. Для упрощения расчетов рекомендуется произвести преобразования функции I=f(U) на функцию U=f(I). Расчеты производить для I=0,1; 1; 3; 5; 10; 20 мА.

ОТЧЕТ

по лабораторной работе студент:

группа:

дата:

 

 

тема: ИЗУЧЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК p-n ПЕРЕХОДОВ

 

 

1. Схема эксперимента.

 

 

2. Параметры идеализированной модели диода при прямом токе I­₁=10 мА.

 

 

 

DU= DI=

дифференциальное сопротивление r_диф1=DU/DI= r_б1=

 

1. Параметры идеализированной модели диода при прямом токе I­₂=1 мА.

 

дифференциальное сопротивление r_диф2=DU/DI=

 

сопротивление базы r_б2= r_диф2 –(j_Т/ I₂)=

1. Параметр идеализированной модели диода I₀ (тепловой ток).

 

=

 

5. Параметры модифицированной модели диода.

 

=

 

=

 

=

 

 

6. Экспериментальная, идеализированная и модифицированная ВАХ диода.