МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ІКТА
З В І Т
до лабораторної роботи №2
з курсу: «Електроніка та мікросхемотехніка, частина 1»
на тему: «Дослідження стабілітронів»
Львів – 2013
МЕТА РОБОТИ
Ознайомлення з основними параметрами і характеристиками напівпровідникових стабілітронів.
КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
Стабілітрони призначені для стабілізації напруги на навантаженні при зміні живлячої напруги чи опору навантаження, для фіксації рівня напруги і т. д.Напівпровідниковий стабілітрон являє собою площинний діод, виготовлений із сильно легованого кремнію. Для стабілітронів робочою є ділянка електричного пробою ВАХ в області зворотних напруг рис. 1,а. На цій ділянці напруга на діоді залишається практично сталою при зміні струму через діод.
а б
Рис. 1
Вольт-амперна характеристика стабілітрона представлена на рис. 1,а.В робочій області вольт-амперну характеристику стабілітрона можна апроксимувати наступним виразом:
I = -A exp[α (Uст− βU )],
Коефіцієнти α іβ характеризують форму кривої в області стабілізації. Характеристика реального стабілітрона приведена на рис. 1,б. Заштрихована область визначає можливе розгалуження напруг стабілізації. Спочатку лавинний процес нестійкий. Тому інтервал робочих струмів вибирають від Imin, що визначається необхідною стійкістю роботи, до Imax,що визначається максимально допустимою потужністю розсіювання. Стабілітрон під’єднують паралельно навантаженнюRн.
Для стабілізації малих напруг (до 1 В) використовують стабистори – кремнієві діоди, у яких для стабілізації використовується пряма гілка ВАХ.
Основні параметри стабілітрона:
Номінальна напруга стабілізаціїUстном – напруга на стабілітроні в робочому режимі (при заданому струмі стабілізації).
Мінімальний струм стабілізаціїIст.min – найменше значення струму стабілізації, при якому режим пробою стійкий.
Максимально допустимий струм стабілізації Iст.max – найбільший струм стабілізації, при якому нагрів стабілітронів не виходить за допустимі межі.
Диференціальний опірrдиф – відношення приросту напруги стабілізації до викликаю чого його приросту струму стабілізації: rдиф=(Uст /(Iст.
Температурний коефіцієнт напруги стабілізації – відношення відносної зміни напруги стабілізації до абсолютної зміни температури навколишнього середовища: (ст=(Uст /(Uст(T).
До параметрів стабілітронів також відносять максимально допустимий прямий струм Imax, максимально допустимий імпульсний струм Iпр.иmax , максимально допустиму розсіювальну потужність Р max .
ВИХІДНІ ДАНІ ДО РОЗРАХУНКУ
Параметри стабілітрона КС191Ж: , , rдиф=47Ом, (ст=0,09[%/0C], .
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
Розрахункова частина
1. Розрахувати параметричний стабілізатор рис.2, а на задане значення навантаження з вихідною напругою 9В і нестабільністю 1% при нестабільності напруги на вході 10%.
,
,
,
,
.
2. Для розрахованого параметричного стабілізатора визначити зміну напруги стабілізації (Uст при зміні температури на500С.(ст=(Uст /(Uст(T);(Uст =(Uст(T)*(ст; (Uст =(9*50)*0.09/100%=0.405В.
Експериментальна частина
а Рис. 2 б
ДослідитинапівпровідниковістабілітрониVD1, VD2 рис.2,а,б:
- зняти вольт-амперні характеристики (ВАХ) стабілітронівVD1, VD2 I=f(U), ;
-результатиофрмити у виглядітаблиць 1,2 і графіків.
Таблиця 1.
Обернена гілка для VD1
Обернена гілка
UVD1
[B]
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
-9
-10
IVD1
[mA]
-2
-2.5
-2.65
-2.8
-3
-3.5
-4
-4.5
-5
-45
/
Таблиця 2.
Пряма гілка для VD2
Пряма гілка
UVD2
[B]
0.5
0.6
0.62
0.64
0.66
0.67
0.68
0.69
0.695
0.7
IVD2
[mA]
0.4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
/
Зняти амплітудні характеристики схем рис.2 в діапазоні , результати занести в таблицю 3.
. Для більшості малопотужних стабілітронів .
Таблиця 3.
Амплітудні характеристики
Uвх[B]
-15
...
