ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТАФедеральноегосударственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«Петербургский государственный университет путей сообщенияИмператора Александра I»(ФГБОУ ВО ПГУПС)Факультет «Автоматизация и интеллектуальные технологии»Кафедра «Электрическая связь»ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №по дисциплине «Электроника»ТЕМА РАБОТЫ« »Выполнил:

Обучающийся группы :	________________ Дата, подпись	И.О. Фамилия
Исправить замечания:	________________ Дата, подпись	___________________ Должность, И.О. Фамилия
Защита: ________________ Зачтено/не зачтено	________________ Дата, подпись	________________ Должность, И.О. Фамилия

Санкт-Петербург2022

1. Оценочный лист

№ п/п	Материалы необходимые для оценки знаний, умений и навыков	Показатель оценивания	Критерии оценивания	Шкала оценивания
1	Лабораторная работа № ____	Наличие заготовки	Присутствует	1
			Отсутствует	0
		Правильность ответа на вопрос	Получены правильные ответы на вопросы	3
			Получены частично правильные ответы	1
			Получены неправильные ответы	0
		Срок выполнения работы	Выполнение в срок	2
			Выполнение с опозданием на 1 неделю и более	0
		Точность выводов	Выводы носят конкретный характер	3
			Выводы носят формальный характер	0
ИТОГО максимальное количество баллов					10

---

Оглавление

2. Цель работы

Целью работы является исследование свойств полупроводниковых диодов плоскостного и точечного типов. В работе снимаются вольтамперные характеристики и определяются параметры диодов в широком диапазоне частот.

3. Краткие сведения из теории

Работа полупроводниковых диодов основана на свойствах р-n перехода, который образуется на границе раздела областей полупроводника с дырочной (р) и электронной проводимостью (n). Концентрация электронов в n – области значительно больше, чем в робласти больше, а дырок p – области больше, чем в n - области. Неодинаковая плотность частиц вызывает диффузию основных носителей из областей с большей концентрацией: электронов из n-области и дырок из р-области. В результате рекомбинации на границе р- и n -областей возникает обедненный носителями слой, который называется запирающим. Ионы донорной и акцепторной примеси в области запирающего слоя создают электрическое поле с напряженностью ????????????, которое препятствует дальнейшей диффузии основных носителей и создает дрейфовый ток, обусловленный неосновными носителями.При подключении источника э.д.с. к n-р переходу в зависимости от направления вектора напряженности источника ????_ИСТ (????_{ИСТ( )} ) ширина запирающего слоя может: -уменьшаться - векторы напряженности источника и запирающего слоя противоположны, что приводит увеличению диффузионного тока;-увеличиваться - векторы напряженности источника и запирающего слоя направлены в одну сторону, что приводит к уменьшению диффузионных токов практически до нуля и увеличению дрейфового тока. Перечисленные свойства p-n перехода используются полупроводниковых диодах. Полупроводниковым диодом называется прибор с одним р-n переходом и двумя выводами, позволяющими включать его во внешнюю электрическую цепь. Полупроводниковые диоды имеют несимметричные электронно-дырочные переходы. Одна область полупроводника с более высокой концентрацией примесей (высоколегированная область)

---

служит эмиттером, а другая с меньшей концентрацией примесей (низколегированная область)-базой.

Вывод, который подключает эмиттер к внешней электрической цепи, называется катодным, а вывод, который подключается к базе-анодным.

Выпрямительные диоды предназначены для преобразования переменного тока в ток одного направления.

При включении диода в прямом направлении (прямая ветвь ВАХ) вектор напряженности внешнего источника ????ИСТ направлен противоположно вектору напряженности р-n перехода диода, положительный полюс источника ????ИСТ подключен к аноду диода, а отрицательный полюс ????ИСТ к катоду диода. При этом суммарный вектор напряжѐнности уменьшается. Это приводит к уменьшению потенциального барьера в n - p переходе.

Точечные диоды имеют малую емкость р-n перехода (обычно менее 1 пФ) и применяются для выпрямления переменного тока любых частот вплоть до СВЧ. В плоскостных диодах емкость р-n перехода составляет десятков пФ. Различие в собственных емкостях Соб полупроводниковых диодов сказывается на их работе: с увеличением частоты внешнего источника Е, приложенного к диоду, сопротивление собственной емкости уменьшается и обратный ток ????_Обр возрастает, что приводит к тому, что диод теряет свойство односторонней проводимости. Поэтому на частотах свыше 50 кГц применяют главным образом точечные полупроводниковые диоды.

4. Схема исследования

Рисунок 1 Схема прямого включенияРисунок 2 Схема обратного включенияРисунок 3 Схема исследования частотных свойств полупроводниковых диодов

5. Таблицы с данными измерений и осциллограммы

Таблица 1. Д223А, прямое включение

U1, В	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1
I, mA	0	1.762 * 10-3	10.49 * 10-3	49.3 * 10-3	171.5 * 10-3	407.9 * 10-3	730.4 * 10-3	1.104	1.5	1.93	2.3

---

Таблица 2. КД522А, прямое включение

U1, В	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1
I, mA	0	1.762 * 10-3	10.49 * 10-3	49.3 * 10-3	171.5 * 10-3	407.9 * 10-3	730.4 * 10-3	1.104	1.5	1.93	2.3

Таблица 3. Д223А, обратное включение

U1, В	0	10	20	30	40	50	60	70	120	130	140
I, mA	0	-0.67 * 10-3	-0.67 * 10-3	-0.67 * 10-3	-0.67 * 10-3	-0.67 * 10-3	-0.67 * 10-3	-0.67 * 10-3	-650.1 * 10-3	-50.07	-100

Таблица 4. КД522А, обратное включение

U1, В	0	10	20	60	70	90	100	110	120	130	140
I, mA	0	0	0	-46.36	-95	-195.3	-245	-294.7	-344.4	-394.1	-443.7

Рисунок 4 Д223А, 1 КГц	Рисунок 5 КД522А, 1 КГц
Рисунок 6 Д223А, 10 КГц	Рисунок 7 КД522А, 10 КГц
Рисунок 8 Д223А, 30 КГц	Рисунок 9 КД522А, 30 КГц
Рисунок 10 Д223А, 50 КГц	Рисунок 11 КД522А, 50 КГц

---

6. Обработка материалов измерений

7. Вывод

В ходе лабораторной работы были исследованы диоды Д223А и КД522А. По результатам расчетной части можно сказать, что диоды отличаются своими характеристиками: прямое дифференциальное сопротивление КД522А в несколько раз выше, чем у Д223А. В диоде Д223А хорошо видно, как ток относительно легко проходит через p-n переход при прямом подключении, а в обратном ток практически не протекает, это и есть наглядное представление p-n перехода в полупроводниковых диодах.

---

Смотрите также файлы

• Лабораторная работа 10 Исследование электромагнитного поля в прямоугольном волноводе ст гр. Бсс 1203.docx

• Курганский пограничный институт федералной службы безопасности российской федерации.docx

• Тема Царские курганы Шиликты и Бесшатыр. Берельские курганы. Подвиг Ширака.docx

• Внеклассное мероприятие Безопасность в быту.docx

• Ответ Педагогическое общение.docx