Исследование полупроводниковых стабилитронов

Лабораторная работа по электронике №2

Исследование полупроводниковых стабилитронов

Студентов группы М-171

Лапушкина М. А.

Краснова И. Ю.

Колосова Д. Е

Санкт-Петербург

2009г

Исследование полупроводниковых стабилитронов

1.  Снять вольт-амперные характеристики (ВАХ) I(U) двух стабилитронов:

1.1.  Собрать схему для измерения прямой ветви ВАХ стабилитрона (рис.2.1,а).

рис.2.1. Схемы для снятия прямой (а) и обратной (б) ветвей ВАХ: R1 = (0,5 – 1,0) кОм; ИП – БП15. Пределы измерений: mA – 15 мА; V (пр. ветвь) – 1,5 В; V (обр. ветвь) – 15В.

1.2.  Изменяя напряжение на стабилитроне, установить I_прI_{пр.макс}. Затем задать ряд значений тока I_пр и измерить падение напряжения на стабилитроне (см. п.1.2 работы №1). Данные записать в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Тип стабилитрона:                                                                     I_{пр.макс}.=

1.3.  Собрать схему для измерения обратной ветви ВАХ стабилитрона, поменяв полярность включения стабилитрона (рис.2.1,б).

1.4.  Установить питание U_ипU_стаб таким, чтобы I_обр стабилитрона не превышал I_{обр.макс}P_рас/U_стаб. Данные записать в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Тип стабилитрона:                         I_{обр.макс}.=                     U_стаб=             P_рас=

2.  Построить ВАХ обоих стабилитронов (рис.2.2) и отметить на них U_стаб при I_ст.ном = 10 мА (паспортное значение).

Рис.2.2. Примерный вид характеристики

Рис.2.3. Схема для определения коэффициента стабилизации: R_огр.= (100 – 500) Ом; R_н = (1 - 3) кОм; ИП – БП15; V1 – на блоке питания. Предел измерения V2 – 15 В.

3.  Исследовать стабилизирующие свойства одного из стабилитронов:

3.1.  Для рабочего участка характеристики стабилитрона рассчитать дифференциальное сопротивление:

R_дифф = dU/dI.

3.2.  Собрать схему для определения коэффициента стабилизации (рис.2.3), выбрав R_огр>R_дифф.

3.3.  Установить напряжение источника питания таким образом, чтобы попасть на рабочий участок характеристики, т.е. U_ип должно быть больше напряжения стабилизации U_стаб на 30–50%. Измерить напряжение на нагрузке U_н=U_стаб.

3.4.  Изменяя напряжение источника питания U_ип на 20% сначала в сторону увеличения, а затем уменьшения от номинала, измерять напряжение U_н. Результаты измерений записать в табл.2.3.

Таблица 2.2

Тип стабилитрона:                                                 U_стаб=            

3.5.  Рассчитать коэффициент стабилизации:

K_стаб=[(U’_ип–U_ип)/U_ип]/ [(U’_н–U_н)/U_н].

4.  Сделать выводы по работе, ответив на вопросы:

-  где находится рабочий участок стабилитрона;

-  чему равно U_стаб;

-  подтверждает ли опыт стабилизирующие свойства исследуемого прибора?

Сравнить полученные характеристики со справочными данными для исследуемого стабилитрона.

Ответы на контрольные вопросы:

1.  Uст.ном. - номинальное напряжение стабилизации, 1ст.- номинальный ток стабилизации, при котором определяются значения параметров стабилитрона.  

Iст.мин.- номинальный ток стабилизации, значение тока на участке пробоя ВАХ стабилитрона, Iст.мах.- максимально допустимый ток стабилизации, т.е. наибольшее определяемое из максимально допустимой рассеиваемой мощности. Rcт. = Uст./Iст. - статическое сопротивление при заданном токе стабилизации, СД-емкость стабилитрона при заданном напряжении, коэффициент стабилизации.

2.   При изменении напряжения стабилизируемого источника нагрузочная линия смещается в ту или иную сторону параллельно самой себе. При этом напряжение на стабилитроне и на нагрузке изменяется на величину. И эта величина зависит от крутизны ВАХ стабилитрона на участке пробоя. И эта величина стремится к 0,то есть получается идеальная стабилизация напряжения на нагрузке.

3.  Условное графическое обозначение            , буквенное VD.