Описание лабораторной установки

В работе используется полупроводниковый диод, источник электропитания постоянного тока с добавочным сопротивлением для ограничения мощности, амперметр, вольтметр, сопротивления.

Полупроводниковый диод - это электронный прибор, представляющий собой контакт двух полупроводников с разным типом проводимости n и р и обладающий односторонней проводимостью. ВАХ диода представлены на рис.1.8. Здесь ВАХ1 - теоретическая характеристика, ВАХ2 - характеристика реального прибора (она учитывает сопротивления объемов полупроводниковой структуры и сопротивления внешних контактов, влияние дополнительного разогрева диода мощностью, выделяемой в диоде при протекании через него тока, и т.п.).

Примерный вид ВАХ реального диода показан на рис. 1.8. Пунктиром дана идеализированная ВАХ, соответствующая уравнению (1.1) . Характеристики отражают основное свойство диода. В открытом состоянии через диод протекает прямой ток i_пр>0); это состояние обеспечивается подачей на диод прямого напряжения и_пр

.

В закрытом состоянии через диод протекает весьма незначительный обратный ток i_обр(i<0), величина которого у кремниевых 10^-9 - 10^-12A. Закрытое состояние диода обеспечивается подачей на него обратного напряжения и_обр

.

Из рис. 1.8 видно, что прямая ветвь ВАХ реального диода сдвинута относительно теоретической характеристики в область более высоких прямых напряжений с резко выраженной величиной порогового напряжения U_пор, т.е. напряжения, при котором возникает заметный прямой ток. Величина U_пор у кремниевых диодов имеет величину (0.65 - 0,8) В. Наклон прямой ветви ВАХ при U >U_пор определяется в основном сопротивлением базовой области диода r'_б.

. Влияние температуры окружающей среды на ВАХ диода иллюстрирует рис. 1.9. При возрастании температуры увеличиваются прямой и обратный токи. Основными параметрами диода, учитывающими влияние температуры, являются:

температурный коэффициент напряжения

(1.6)

и температура t^*, соответствующая изменению обратного тока в е раз

.(1.7)