Міністерство освіти і науки України
ІКТАМ
при Національному університеті "Львівська політехніка"
Кафедра : автоматики та телемеханіки
Лабораторна робота 3
Дослідження напівпровідникового діода
Мета роботи- визначення властивостей напівпровідниковових діодів шляхом практичного зняття і дослідження їх вольт-амперних характеристик.
Теоретичні відомості
Напівпровідниковим діодом називається напівпровідниковий прилад з n-рпереходом, який має два виводи. Основною властивістю напівпровідникового діода є одностороння провідність, властива n-р переходу. Усі напівпровідникові діоди поділяються на дві групи: випрямляючі і спеціальні. Випрямляючі діоди призначені для випрямлення змінного струму. У залежності від частоти і форми змінної напруги вони поділяються на високочастотні, низькочастотні та імпульсні. Конструктивно випрямляючі діоди поділяються на площинні і точкові, а за технологією виготовлення на сплавні, дифузійні та епітаксіальні.
Принцип побудови точкового діода.
Найширшу групу напівпровідникових діодів складають площинні діоди, в яких n-p перехід формується методом вплавляння або шляхом дифузії домішкових речовин в об’єм пластини напівпровідника.
а) б)
Принцип побудови площинних германієвих діодів, виготовлених сплавним (а) і дифузійним (б) методом.
Низькочастотні площинні випрямляючі діоди, призначені для випрямлення змінного струму з частотою 50 кГц. Ці діоди застосовуються у випрямляючих пристроях для живлення різноманітної апаратури.
Германієві діоди переважно виготовляють на випрямлені струми до 1000 А і зворотні напруги 150В.
Кремнієві діоди допускають густину струму до200А/см2, а гранична зворотна напруга досягає 1000В.
Випрямляючі діоди характеризуються такими основними параметрами.
максимальне середнє значення випрямленого струму Iпр.сп.;
спад напруги на діоді при певному значенні випрямленого струму Uпр;
максимальна зворотня напруга Uзв;
максимальний зворотній струм при певному значенні зворотної напруги Ізв.;
гранична частота fмакс.;
ємність діода Сд.
основні параметри деяких випрямляючих діодів
Тип діода
Максимальний випрямлений струм
Пряме падіння напруги
Максимальна звороиня напруга
Максимальний зворотній струм
Д2Б-Д2И
Д9Б-Д9М
Д226-Д229Е
КД106А
Д223-Д223,
2Д215А
Д242-Д242Б
0,008-0,025
0,015-0,04
0,3
0,3
0,05
1,0
10
1
1
1
1
1
1,2
1,0-1,5
10-150
10-100
200-400
100
50-150
400
100
100-250
60-250
50
10
1
50
3000
Схема для дослідження нарівпровідникового діода
Зняття вольт-амперної характеристик Inp=f(Unp) при прямій напрузі. Прикладеній до діода.
Inp=f(Unp)
Діод типу __2Д213А_
Таблиця 2 Таблиця 3
Uзв, мкА
Iзв, В
Unp, В
Inp, мА
Зняття вольт-амперної характеристики Iзв=f1(Uзв) при зворотній напрузі, прикладеній до діода.
Iзв=f1(Uзв)
Діод типу__Д7Г
Таблиця 4 Таблиця 5
Unp, В
Inp, мА
Uзв, мкА
Iзв, В
Побудова вольт – амперної характеристики діода
За даними таблиць у прямокутній системі координат будують вольт – амперну характеристику діода I=f (U). Необхідно правильно підібрати масштаби струмів і напруг, що відкладаються по осях у прямому і зворотньому напрямках.
Висновок: на цій лабораторній роботі ми навчилися визначати властивості напівпровідниковових діодів шляхом практичного зняття і дослідження їх вольт-амперних характеристик.