МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ДОСЛІДЖЕННЯ КРЕМНІЄВОГО
СТАБІЛІТРОНА
Інструкція до лабораторної роботи № 6
з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка”
для студентів базового напряму 6.0914
«Комп’ютеризовані системи, автоматика і управління»
Затверджено
на засіданні кафедри
(Комп’ютеризовані системи автоматики(
Протокол №8 від 24 грудня 2008 р.
Львів – 2008 Дослідження кремнієвого стабілітрона: Інструкція до лабораторної роботи №6 з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка” / Укл.: Вітер О.С., Гаранюк І.П. ( Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2008. ( 8 с.
Укладачі Вітер О.С., канд. техн. наук, доц.
Гаранюк І.П., канд. техн. наук, доц.
Відповідальний за випуск Наконечний А.Й., д-р техн. наук, проф.
Рецензент Проць Р.В., канд. техн. наук, доц.
Мета роботи – дослідити вольт-амперну характеристику та визначити параметри кремнієвого стабілітрона.
Теоретичні відомості
Cтабілітрони (опорні діоди) – це кремнієві площинні напівпровідникові діоди, які виготовлені за спеціальною технологією. При зміщенні їх у прямому напрямку вони мають вольт-амперну характеристику звичайних площинних кремнієвих діодів. При зміщенні стабілітрона в зворотному напрямку при певному значенні напруги виникає електричний пробій n-p переходу. Робочою ділянкою кремнієвих стабілітронів є ділянка електричного пробою. Якщо в режимі пробою струм стабілітрона обмежити за допомогою резистора так, щоб потужність, яка виділяється на стабілітроні, не перевищувала допустиму, то в такому режимі він може знаходитися практично безмежно довго. При цьому в широкому діапазоні зміни струму через діод напруга на ньому змінюється незначно. Значення напруги пробою залежить від концентрації домішок у напівпровіднику. Кремнієві стабілітрони поділяють на низьковольтні та високовольтні.
Низьковольтні стабілітрони, в яких напруга стабілізації складає Uст=(3(4) В, виготовляють на основі кремнію із низьким питомим опором, що досягається високою концентрацією домішок. В цих стабілітронах n-p перехід має малу товщину і в ньому діє електричне поле з високою напруженістю, а електричний пробій виникає головним чином за рахунок тунельного ефекту. Низьковольтні стабілітрони характеризуються від’ємним знаком температурного коефіцієнта напруги (ТКН).
У стабілітронах, які виконані на основі кремнію з високим питомим опором або з низькою концентрацією домішок, товщина n-p переходу буде більшою, а електричний пробій виникає при більш високих напругах (Uст > 7В) і носить лавинний характер. Такі стабілітрони мають переважно додатний знак ТКН.
В стабілітронах з робочими напругами (4(7) В пробій визначається як тунельним так і лавинним механізмами електричного пробою. Значення ТКН в стабілітронах з Uст=(5 ( 6) В при певних значеннях струмів мінімальне і близьке до нуля.
Основні параметри кремнієвих стабілітронів:
Номінальна напруга стабілізації при певному значенні струму стабілізації , знаходиться в межах
Струм стабілізації:
номінальний ( , переважно складає (0,01(1) А;
мінімальний ( , знаходиться в межах (0,25(50) мА;
максимальний ( , переважно складає (0,02(1,5) А.
Динамічний (диференціальний) опір, який характеризує ступінь стабільності напруги стабілізації при зміні струму стабілізації. У залежності від потужності стабілітрона складає rд ( (0,6 ( 3000) Ом
Температурний коефіцієнт напруги (ТКН) ( це відносна зміна напруги стабілізації до абсолютного приросту температури, знаходиться в межах
Максимально допустима потужність, яка розсіюється на стабілітроні, переважно складає (0,3 ( 5) Вт.
Часова нестабільність напруги стабілізації, в залежності від типу стабілітрона і часового інтервалу, знаходиться в межах ( (5 ( 0,001) % .
Розкид напруги стабілізації, знаходиться в межах ( (5 ( 20) %.
Кремнієві стабілітрони переважно застосовуються для стабілізації постійної напруги в якості еталонного (опорного) джерела напруги, а також для формування імп...
