Исследование явления электрического пробоя p-n переходов

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Декабря 2011 в 17:09, лабораторная работа

Описание

Цель работы: изучение вольтамперной характеристики элктрического пробоя p-n перехода, определение параметров пробоя.

Скачать (35.07 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа состоит из  1 файл

5 лаба.docx

— 38.89 Кб (Скачать документ)

Башгосуниверситет

Лаборатория «Физические основы электроники» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Отчет по лабораторной работе №5

«Исследование явления электрического пробоя p-n переходов» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                    Составил  студент 2-го курса

                      группы ФТОС-1 Трофимов П. 
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     

Уфа-2011

 

Лабораторная работа № 5

    Исследование  явления электрического пробоя p-n переходов

    Цель  работы: изучение вольтамперной характеристики элктрического пробоя p-n перехода, определение параметров пробоя.

    Схемы для снятия ВАХ стабилитрона при  прямом а) и обратном б) включении.

                        

        1.       б)

    Технические данные стабилитронов:

    КС510А

    Стабилитроны  кремневые, планарные, средней мощности. Прденазначены для стабилизации напряжения 8.2 .. 36 В. В диапазоне токов стабилизации 1 .. 86 мА

    Электрические параметры:

    Напряжение  стабилизации при Icт=5мА     9..11В

    Временная нестабильность напряжения стабилизации при  Icт=5мА +-1.5%

    Постоянное  прямое напряжение при Iпр=50мА    1В

    Дифференциальное  сопротивление

    При Iст=5мА         25 Ом

    При Iст=1мА         200 Ом

    Предельные  экспоненциальные данные:

          1)min ток стабилизации       1мА

      2)max ток стабилизации       79мА

          3)Постоянный прямой  ток       50мА

          4)Рассеиваемая мощность       1Вт 
 

    КС447А

    Стабилитроны, кремниевые, сплавные. Предназначены  для стабилизации номинального напряжения 4.7В

          Электрические параметры:

    Напряжение  стабилизации при Icт.ном=30мА    4,23..5,17В

    Временная нестабильность напряжения стабилизации   +-1.5%

    Дифференциальное  сопротивление

    При Iст= Icт.ном         18 Ом

    Разброс напряжений стабилизации

    При Iст= Icт.ном         +-10%

    Предельные  экспоненциальные данные:

          1)min ток стабилизации       3мА

      2)max ток стабилизации       159мА

          3)Постоянный прямой  ток       50мА

          4)Рассеиваемая мощность       1Вт

 

    Результаты  измерений

    Таблица 1 Токи и напряжение при прямом включении  стабилитрона КС447А

U,B 0,468 0,496 0,504 0,512 0,522 0,536 0,557 0,558 0,593
I,мА 0,02 0,04 0,05 0,06 0,08 0,1 0,2 0,4 0,6
0,603 0,613 0,628 0,65 0,662 0,671 0,68 0,7 0,724 0,736 0,74
0,8 1 2 4 6 8 10 20 40 60 70

   

    Таблица 2 Токи и напряжения при прямом включении  стабилитрона КС510А

U,B 0,555 0,58 0,586 0,592 0,602 0,61 0,63 0,648 0,656 0,665
I,мА 0,02 0,04 0,05 0,06 0,08 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8
0,67 0,688 0,705 0,717 0,725 0,73 0,749 0,77 0,782 0,786
1 2 4 6 8 10 20 40 60 70

 
 
 
 
 
 

    Таблица 3 Токи и напряжения при обратном включении стабилитрона КС447А

U,B 0 -2,51 -2,76 -2,86 -2,91 -3,03 -3,1 -3,32 -3,6 -3,75
I,мА 0 -0,02 -0,04 -0,05 -0,06 -0,08 -0,1 -0,2 -0,4 -0,6
-3,88 -3,91 -4,14 -4,4 -4,54 -4,64 -4,68 -4,88 -5,05 -5,15 -5,19
-0,8 -1 -2 -4 -6 -8 -10 -20 -40 -60 -70

 

    Таблица 4 Токи и напряжения при обратном включении стабилитрона КС510А

U,B 0 -0,5 -1 -1,5 -2 -2,5 -3 -4 -9 -9,5
I,мА 0 0 0 0 0 0 0 0 -0,002 -0,004
-9,6 -9,8 -9,9 -9,93 -10,03 -10,07 -10,18 -10,33
-0,006 -0,45 -10 -20 -40 -50 -60 -70

 
 
 
 
 
 

    Определим по графику напряжение стабилизации, оно равно напряжению пробоя при некотором токе стабилизации:

    А)Для стабилитрона КС510А. 
 

    Б)Для стабилитрона КС447А. 
 

Определим из графика  дифференциальное сопротивление стабилитрона по формуле        :

1)Для стабилитрона  КС510А 
 
 

2)Для стабилитрона  КС447А 
 
 

Определим коэффициент  стабилизации по формуле         :

1)Для стабилитрона  КС510А 
 
 

2)Для стабилитрона  КС447А 
 
 
 

Вывод: В данной лабораторной работе я исследовал явление электрического пробоя. Изучил ВАХ электрического пробоя, определил параметры пробоя.

Для этого я собрал схему снятия ВАХ стабилитрона при  прямом и обратном включении. Снял характеристики стабилитронов КС510А и КС447А при прямом и обратном включении.

По этим данным(таб. №1, таб. №2, таб. №3, таб. №4) построил графики зависимости тока от напряжения.

Определил и рассчитал  по графикам напряжение стабилизации стабилитронов, дифференциальное сопротивление  и коэффициент стабилизации. Получил  следующие результаты:

Для диода КС510А:      Для диода КС447А: 
 
 

Эти значения удовлетворяют  электрическим параметрам стабилитронов.

Дифференциальные сопротивление не превышают:

Для КС510А  25 Ом

Для КС447А  18 Ом

И напряжение стабилизации также удовлетворяют допустимым значениям.

Для КС510А  9..11 В.

Для КС447А 4,23..5,17 В.

Uпроб.тун=3..5 В

Uпроб.лав >7 В

Из полученных данных следует, что в стабилитроне КС510А  – лавинный пробой, а в стабилитроне КС447А – туннельный пробой.

По полученным результатам  и расчетам видно, что напряжение туннельного пробоя ниже чем напряжение лавинного. 
 
 
 
 
 
 
 

Информация о работе Исследование явления электрического пробоя p-n переходов