Основные параметры выпрямительных диодов
Максимально допустимый выпрямленный ток (Iвп ср max) – средний за период ток через диод (постоянная составляющая), при котором обеспечивается его длительная и надежная работа.
Среднее прямое напряжение (Uпр) – среднее за период прямое напряжение на диоде при протекании через него максимально допустимого выпрямленного тока.
Максимально допустимое обратное напряжение (Uобр max) – наибольшее постоянное обратное напряжение, при котором диод может длительно и надежно работать.
Наибольший обратный ток (Iобр) – ток через диод в обратном направлении при приложенном к нему максимально допустимом обратном напряжении.
Дифференциальное сопротивление диода – отношение малого приращения падения напряжения на диоде к малому приращению тока в нем в заданной рабочей точке.
В быстродействующих импульсных цепях широко используют диоды Шоттки, выпрямляющий переход которых выполнен на основе контакта металл–полупроводник. У этих диодов не затрачивается время на накопление и рассасывание зарядов в базе, их быстродействие определяется скоростью процесса перезарядки барьерной емкости. Диоды Шоттки и диоды на основе p–n-перехода имеют похожие ВАХ (рис. 1.2), но и у диодов Шоттки прямая ветвь представляет почти идеальную экспоненциальную кривую, а обратные токи малы (от долей до десятков наноампер).
Конструктивно диоды Шоттки выполняют в виде пластины низкоомного кремния, на которую нанесена высокоомная эпитаксиальная пленка с электропроводностью того же типа. На поверхность пленки вакуумным напылением наносят слой металла.
|
|
|
Предварительное задание
1. По заданным в таблицах 1.1 и 1.2 значениям на одном графике построить прямую и на другом графике обратную ветви ВАХ диода для двух значений температуры. В таблицах токи i1пр, i1обр соответствуют температуре t=25oC; i2пр, i2обр – t=60oC.
Таблица 1.1
| Uпр, В | 0 | 0,05 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,25 | 0,3 | 0,35 | 0,4 | 0,45 | 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,65 | 0,7 |
| i1пр, мА | 0 | 0,008 | 0,03 | 0,05 | 0,09 | 0,16 | 0,3 | 0,5 | 0,9 | 1,6 | 2,7 | 4,7 | 8 | 14 | 24 |
| i2пр, мА | 0 | 0,03 | 0,07 | 0,15 | 0,26 | 0,45 | 0,75 | 1,3 | 2 | 3,5 | 5,7 | 9,3 | 15 | 25 | 40 |
Таблица 1.2
| Uобр, В | 0 | -0,05 | -0,1 | -0,2 | -0,3 | -0,4 | -0,5 | -1 | -2 | -3 | -4 | -5 | -6 | -7 | -8 |
| i1обр, мкА | 0 | -0,35 | -0,5 | -0,64 | -0,66 | -0,67 | -0,68 | -0,69 | -0,7 | -0,71 | -0,72 | -0,73 | -0,74 | -0,75 | -0,76 |
| i2обр, мкА | 0 | -2,3 | -3,4 | -4,2 | -4,4 | -4,42 | -4,44 | -4,46 | -4,48 | -4,5 | -4,52 | -4,54 | -4,56 | -4,58 | -4,6 |
2. По номеру своего варианта для заданных в таблице 1.3 значений прямого и обратного напряжений вычислить сопротивления диодов по постоянному току 
и дифференциальные сопротивления 
для двух значений температуры.
Таблица 1.3
| № варианта
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
| Uпр, В | 0,10 | 0,15 | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,45 | 0,50 | 0,60 | ||
| Uобр, В | -0,4 | -0,5 | -1,0 | -2,0 | -3,0 | -4,0 | -5,0 | -6,0 | -7,0 | -8,0 |
Экспериментальная часть
Работа выполняется на блоке 1А, принципиальная схема которого изображена на рис. 1.3.
Рис. 1.3. Принципиальная схема блока 1А
Перед началом экспериментов следует по таблице ознакомиться
с основными справочными параметрами исследуемых диодов.
Выпрямительные диоды
| Параметр | Обозна- чение | Тип диода | ||
| 1N4001 | D7Ж | 1N5819 | ||
| Прямой максимальный ток, A | Iвп ср max | 1 | 0,3 | 1 |
| Прямое падение напряжения при токе 1 А, B | Uпр | 0,8 | 0.5 | 0,4 |
| Максимальное обратное на- пряжение, B | Uобр max | 50 | 300 | 40 |
| Обратный ток, мкA | Iобр | <5 | <100 | <200 |
Указание!Перед включением лабораторного стенда все регуляторы источников напряжений V1 и V2 установите в крайнее левое положение (min).
Отключите с помощью переключателей S2, S3, S4 все исследуемые диоды (положение «0»). Для подключения блока 1А к источникам питания включите «Сеть» и на панели «Выбор блока» нажмите кнопку «1А». Загорится сигнальный светодиод.
Лабораторное задание
1. Снимите экспериментальные данные для построения прямых ветвей вольт-амперных характеристик диодов при комнатной температуре
|
|
|
.
С этой целью установите переключатель S1 в положение «Пр.±»; присоедините с помощью проводников к клеммам Х3, Х4 вольтметр с пределом измерения 2 В, к клеммам Х1, Х2 миллиамперметр с пределом измерения 20 мА.
Поочерёдно ключами S2, S3, S4 подключайте к схеме кремниевый диод 1N4001, германиевого диода Д7Ж и диода Шоттки 1N5819.
Прямое напряжение 
выставляйте с помощью блока питания V1 по вольтметру. Отсчет тока 
производите по миллиамперметру. Напряжение меняйте от нуля до получения 
Для построения ВАХ требуется 5–6 экспериментальных точек.
2. Снимите экспериментальные данные для построения обратных ветвей ВАХ только германиевого диода и диода Шоттки при комнатной температуре
.
Переключатель S1 поставьте в положение «Обр.±»; к клеммам Х1, Х2 подключите микроамперметр с пределом 200 мкА. Измерения произведите для трех-четырёх значений напряжения от 0 до 14В.
3. Снимите экспериментальные данные для построения ВАХ диодов при температуре 60 °С.
Включите термостат. Дождитесь загорания сигнального светодиода 60 °С и произведите отсчеты для построения прямых и обратных ветвей ВАХ исследуемых диодов аналогично п.1 и п.2.
|
|
|
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 271; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!