Лабораторная работа №2. Исследование полупроводникового стабилитрона.

Исследование полупроводникового стабилитрона.

Цель работы: Изучение свойств кремниевого стабилитрона путем снятия вольтамперной характеристики.

Требования безопасности труда

Для обеспечения безопасности выполнения лабораторной работы необходимо:

1. Сборку схемы производить при выключенном напряжении.

2. Схему включать под напряжение только после того, когда её проверит лаборант или преподаватель.

3. При выполнении работы не касаться токоведущих частей схемы, не заходить за стенд, не производить смены перегоревших предохранителей.

Содержание работы:

1.1 Снять вольтамперную характеристику Iпр=f(Uпр) при прямом напряжении, приложенном к стабилитрону.

1.2 Снять вольтамперную характеристику Iобр=f(Uобр) при обратном напряжении, приложенном к стабилитрону.

1.3 Построить вольтамперные характеристики стабилитронов КС133 и Д814.

1.4 По характеристикам определить:

-напряжение стабилизации стабилитрона Uст.

-минимально допустимый ток стабилизации Iст.мин.

-дифференциальное сопротивление стабилитрона r_ст = DUст/DIст и сопротивление постоянному току Rст = Uст/Iст в рабочей точке на участке стабилизации.

Перечень типового оборудования:

Лабораторный стенд по электронике.

Методические указания:

Для снятия вольтамперных характеристик стабилитронов используется схема, приведенная на рис. 1.

Рисунок 1. Исследование кремниевого стабилитрона. Схема электрическая.

В работе использовать генератор тока ГТ, генератор напряжения ГН2, ампервольтметры АВМ1 и АВМ2, ампервольтметр АВО, измеритель выхода ИВ. Съемные элементы: стабилитроны типа Д814 и КС133.

Для измерения прямого тока стабилитрона использовать АВМ1, прямое напряжение измерять с помощью АВМ2.

При снятии обратной вольтамперной характеристики стабилитрона генератор ГН2 служит для задания опорного напряжения. Величину Uопор. контролировать с помощью измерителя выхода ИВ (переключатель ИВ в положение ГН2 25 В). Разность напряжений между Uст и Uопор. = 2 В измерять с помощью АВМ2.

Последовательность выполнения работы:

-Ознакомиться с установкой.

-Установить нулевые значения всех генераторов: тока ГТ, напряжения ГН1, ГН2, ГН3, повернув регуляторы влево до отказа.

-Собрать схему и после проверки ее преподавателем включить установку.

-Снять прямую ветвь вольтамперной характеристики стабилитрона. Для этого, изменяя величину прямого тока Iпр с помощью ГТ от 0 до 10 мА, замерять величину прямого напряжения Uпр. Результаты наблюдений занести в таблицу 1.

Таблица 1. Опытные данные для стабилитрона КС133.

Провести аналогичные измерения для стабилитрона Д814.

-Снять обратную ветвь вольтамперной характеристики стабилитрона. Для этого, задать генератором ГН2 величину опорного напряжения Uопор.2. Изменяя ток через стабилитрон с помощью ГТ от 0 до 10 мА, замерять величину напряжения DUz=Uст – Uопор. Результаты наблюдений занести в таблицу 2.

Таблица 2. Опытные данные для стабилитрона КС133.

-Провести аналогичные измерения для стабилитрона Д814.

Установить Uопор.2 так, чтобы DUz лежало в пределах 0-0,5 В. Значение Uопор.2 для конкретного стабилитрона определяется так: целая часть DUz (из таблицы 2 при токе 5 мА) +2 В. Снова изменяя ток через стабилитрон с помощью ГТ от 0 до 10 мА, замерять величину DUz. Результаты наблюдений занести в таблицу 2, в которой Uопор. = Uопор.2.

-Построить вольтамперные характеристики стабилитронов, правильно подобрав масштабы токов и напряжений, откладываемых по осям координат. Значения Uобр находим по формуле Uобр = Uопор. + DUz и используя таблицу 2. Такой способ построения позволяет повысить точность определения параметров стабилитрона на участке стабилизации.

-Определить требуемые параметры стабилитронов.

Требования к отчету:

Отчет должен содержать:

· название лабораторной работы;

· формулировку цели работы;

· схему установки;

· характеристики приборов;

· результаты измерений;

· графики характеристик;

· выводы по работе.

· Краткие письменные ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы:

1) В чем состоит принцип работы кремниевого стабилитрона?

2) Какой вид пробоя p-n перехода используется в этом приборе?

3) Почему в качестве материала для изготовления стабилитронов используется кремний?

4) Расскажите о конструктивном оформлении, условном графическом обозначении и маркировки кремниевого стабилитрона.

5) Укажите основные параметры стабилитрона и поясните их физический смысл.

6) Что такое ТКН кремниевого стабилитрона?

7) Расскажите о применении кремниевых стабилитронов в электронной аппаратуре.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: