Получение ВАХ на экране осциллографа

Измерение напряжения и вычисления тока через диод

U_{пр =} 0.772 V

I_пр= (Е-U_пр)/R

где I_пр - ток диода в прямом направлении,

Е - напряжение источника питания,
U_пр - напряжение на диоде в прямом направлении

I_{пр = (10-0.772)/100=0.093 A}

U_{об = 10V}

I_об= (Е-U_об) /R

I_{об= (10-10)/100=0 A}

Измерение тока

I_{пр = 0.093 A}

I_{об = 0}

Снятие вольтамперной характеристики диода

Таблица 1

а) Прямая ветвь ВАХ

б) Обратная ветвь ВАХ

Таблица 2

в)

г)

д)

г ) r_диф=∆ U/∆ I

при I_пр =4 мА

r_{диф= 0, 05/4 = 0, 0125*10}³_{= 12, 5 Ом}

при I_пр = 0, 4 мА

r_{диф= 0, 05/0, 4 =0, 125*10}³_{= 125 Ом}

при I_пр = 0, 2 мА

r_{диф= 0, 15/0, 2 = 0, 75*10}³ _{= 750 Ом}

_{д) дифференциальное сопротивление диода при обратном напряжении 5 В.}

r_{диф = 5/0, 005*10}^-3 _{= 1 МОм}

_е) R_ст= U_np /I_пр.

Rст = 0, 65/0, 4 = 1, 45 Ом

ж) U_изгиба = 0, 64 В

Получение ВАХ на экране осциллографа

U_изгиба = 600 мВ

Ответы на контрольные вопросы

1. p - n переход и его свойства?

p - n переход - граница между двумя соседними областями полупроводника, одна из которых обладает проводимостью n-типа, а другая p-типа, называется электронно-дырочным переходом (p-n-переходом). Он является основой большинства полупроводниковых приборов. Наиболее широко применяются плоскостные и точечные p-n-переходы.

Плоскостной p-n-переход представляет собой слоисто-контактный элемент в объеме кристалла на границе двух полупроводников с проводимостями p- и n-типов

К основным свойствам p-n перехода относятся:

• свойство односторонней проводимости;

• температурные свойства p-n перехода;

• частотные свойства p-n перехода;

• пробой p-n перехода.

• Свойство односторонней проводимости p-n перехода нетрудно рассмотреть на вольтамперной характеристике. Вольтамперной характеристикой (ВАХ) называется графически выраженная зависимость величины протекающего через p-n переход тока от величины приложенного напряжения. I=f(U).

• Будем считать прямое напряжение положительным, обратное – отрицательным.

• При прямом включении:

• При увеличении прямого напряжения прямой ток изменяется по экспоненциальному закону.

• При обратном включении:

• Так как величина обратного тока во много раз меньше, чем прямого, то обратным током можно пренебречь и считать, что p-n переход характеризуется свойством односторонней электропроводности, т. е. хорошо проводит ток в прямом на­правлении и плохо в обратном. Следовательно, р-п переход об­ладает выпрямляющим действием, что позволяет использовать его в качестве выпрямителя переменного тока.

• Температурное свойство p-n перехода показывает, как изменяется работа p-n перехода при изменении температуры. На p-n переход в значительной степени влияет нагрев, в очень малой степени – охлаждение. При увеличении температуры увеличивается термогенерации носителей заряда, что приводит к увеличению как прямого, так и обратного тока.

• Частотные свойства p-n перехода показывают, как работает p-n переход при подаче на него переменного напряжения высокой частоты. Частотные свойства p-n перехода определяются двумя видами ёмкости перехода.

• Первый вид ёмкости – это ёмкость, обусловленная неподвижными зарядами ионов донорной и акцепторной примеси. Она называется зарядной, или барьерной ёмкостью.

• Второй тип ёмкости – это диффузионная ёмкость, обусловленная диффузией подвижных носителей заряда через p-n переход при прямом включении.