Закрепление теоретических знаний по полупроводниковым диодам и приобретение практических навыков по методике снятия ВАХ стабилитрона (опорного диода)

Лабораторная работа №3.

Исследование стабилитрона.

1. Тема работы.

Полупроводниковые диоды.

2. Требования к знаниям, умениям, навыкам.

Студент должен:

● иметь первоначальные навыки по пользованию ПК.

● уметь снимать ВАХ стабилитрона и анализировать его характеристики.

● знать классификацию стабилитронов и назначение элементов в схеме.

3. Цель работы.

Закрепление теоретических знаний по полупроводниковым диодам и приобретение практических навыков по методике снятия ВАХ стабилитрона (опорного диода).

4. Домашнее задание.

4.1. По одному из рекомендованных литературных источников изучите:

● устройство, принцип работы и ВАХ стабилитрона.

● схему для снятия ВАХ стабилитрона.

● основные параметры (предельные величины) стабилитрона: напряжение стабилизации Uct, максимальный ток стабилизации I_мах

минимальный ток стабилизации Imin, максимально допустимая рассеиваемая мощность Pmax

● схему практического использования стабилитрона для стабили- зации напряжения.

4.2. Проверьте свои знания путём устного ответа на контрольные вопросы.

4.3. Подготовьте отчёт по лабораторной работе.

5. Литература.

5.1. И.В. Сиренький, В.В. Рябинин, С.Н. Голощапов

Электронная техника. С.- Пб:. Питер, 2006г.

5.2. В.И. Лачин, Н.С. Савельев. Ростов – на – Дону: Феникс,2004г.

5.3. А.В. Андреев, М.И. Горлов. Ростов – на – Дону: Феникс,2003г.

6. Основное оборудование.

6.1. Персональный компьютер Pentium 3  1ГГц /256 ОЗУ

7.  Лабораторное задание.

7.1. Включить ЭВМ и запустить программу Electronics Workbench.

7.2. Смоделировать схему, приведённую на рис.1, снять обратную ветвь ВАХ стабилитрона Iобр = f (U_o6p), где Iобр — обратный ток стабилитрона. Результаты измерений занести в таблицу 1.

7.3. Определить по ВАХ Iст.ср, Rст, Рmax – максимально допустимая мощность рассеивания, при которой возникает тепловой пробой.

7.4. Ответить на контрольные вопросы.

7.5. Сдать зачет по лабораторной работе.

8. Порядок выполнения работы.

8.1.Смоделируйте схему приведенную на рис.1.

Рисунок 1 – Схема для снятия обратной ветви ВАХ стабилитрона.

8.2. Снимите обратную ветвь ВАХ стабилитрона, для этого:

● с помощью резистора R1 установите значения обратного напряжения (определяются с помощью вольтметра PU1), указанные в таблице.1.

● по амперметру PA1 определите изменения обратного тока Iобр.

● результаты измерений обратного тока Iобр занести в таблицу 1.

● по результатам измерений постройте обратную ветвь ВАХ стабилитрона.

Таблица 1.

Uобр,В	0	1	1,5	2	2,5	3	3,15	3,3	3,4	3,45
Iобр,мкА

8.3. Рассчитайте параметры стабилитрона:

● Uст – напряжение стабилизации.

● Iст min, Iст max – максимальный и минимальный токи стабилизации;

● Pmax – максимально допустимая рассеиваемая мощность.

8.4. Завершение лабораторной работы:

● выключите ЭВМ, проделав необходимые манипуляции.

9. Содержание отчета по лабораторной работе.

9.1. Наименование и цепь работы.

9.2. Схемы исследования стабилитрона.

9.3. Наименование исследуемого стабилитрона и его справочные данные.

9.4. Таблицы экспериментальных данных.

9.5. ВАХ, построенную на основе экспериментальных данных с обозначением на ней I_мах,  I_мin ,U_СТ

9.6. Вывод о соответствии снятой характеристики типовой.

10. Контрольные вопросы.

10.1. В чём заключается суть пробоя в полупроводниковых приборах?

10.2. В чём отличие электрического пробоя от теплового?

10.3. Поясните суть лавинного электрического пробоя.

10.4. Что такое туннельный пробой и его особенность.

10.5. Приведите простейшую схему практического применения стабилитрона.

10.6. Чем отличается стабистор от стабилитрона?

10.7. Поясните маркировку стабилитронов.

10.8. Почему для стабилитронов нельзя использовать германиевые PN – переходы.

10.9. Поясните, как по ВАХ определяется дифференциальное сопротивление стабилитрона.

Результаты экспериментальных

данных по снятию ВАХ стабилитрона.

Рисунок 1 – Схема для снятия обратной ветви ВАХ стабилитрона.

Таблица 1.

Uобр,В	0	1	2	2,5	3	3,4	3,45	3,5	3,7	4
Iобр,мкА	0	1	2	2,5	3	245	0,812мА	2,05мА	8,6мА	19,9мА