Загрузка...
Учебная работа. Реферат: Элементная база радиоэлектронной аппаратуры
УПИ – УГТУ
Кафедра радиоприёмные устройства.
Контрольная работа № 1
по дисциплине:
“
Элементная база радиоэлектронной аппаратуры
“
.
Вариант № 17
Шифр:
Ф.И.О
Заочный факультет
Радиотехника
Курс: 3
краткая словесная характеристика диода.
Диод кремниевый эпитаксиально- планарный.
Выпускаются в стеклянном корпусе с гибкими выводами. Диоды маркируются цветным кодом: одной широкой и одной узкой полосами зелёного цвета со стороны вывода катода.
Масса диода не более 0,15 г.
Паспортные параметры.
электрические параметры:
Постоянное прямое напряжение при не I
пр
= 200 мА
более:
при 298 и 398 К …………………………………………………………….. 1,1 В
при 213 К …………………………………………………………………… 1,5 В
постоянный обратный ток при U
пр
= 50 В
, не более:
при 298 и 213 К ……………………………………………………………. 5 мкА
при 398 К …………………………………………………………………… 150 мкА
Заряд переключения при I
пр
= 50 мА,
U
обр,и
= 10 В,
не более ………………. 400 пКл
Общая ёмкость диода при U
обр
= 0 В,
не более ………………………………… 4 пФ
Время обратного восстановления при I
пр
= 50 мА,
U
обр,и
= 10 В,
I
отсч
= 2 мА
не более ……………………………………………………………… 4 нс
Предельные эксплуатационные данные:
Постоянное, импульсное обратное напряжение (любой формы и
периодичности) ……………………………………………………………………… 50 В
Импульсное обратное напряжение при длительности импульса (на уровне 50 В)
не более 2 мкс и скважности не менее 10 ………………………………………… 70 В
постоянный или средний прямой ток:
при температуре от 213 до 323 К ………………………………………… 200 мА
при 393 К ………………………………………………………………….. 100 мА
Импульсной прямой ток при τи
≤ 10 мкс
(без превышения среднего прямого тока):
при температуре от 213 до 323 К ………………………………………… 1500 мА
при 393 К ………………………………………………………………….. 500 мА
температура перехода ……………………………………………………………… 423 К
Температура окружающей среды ………………………………………………….От 213 до
393 К
Семейство вольтамперных характеристик:
I
пр
,мА
200
160
120
80
40
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0
U
пр
,В
Расчёты и графики зависимостей:
1) сопротивление постоянному току R=
и переменному току (малый сигнал) r~
от прямого и обратного напряжения для комнатной температуры 298 К
.
Зависимость тока от прямого напряжения:
I
пр
,мА
200
I8
180
160
140
120
100
80
60
40
20
I1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
U1
0,8
0,9
1,0
1,1
U8
U
пр
,В
I1
= 10
мА,
U1
= 0,63
В,
R1
= U1
/ I1
= 0,63 / 10
мА = 63 Ом
I2
= 20
мА,
U2
= 0,73
В,
R2
= U2
/ I2
= 0,73 / 20
мА =
36,5
Ом
I3
= 40
мА,
U3
= 0,81
В,
R3
= U3
/ I3
= 0,81 / 40
мА =
20,3
Ом
I4
= 60
мА,
U4
= 0,86
В,
R4
= U4
/ I4
= 0,86 / 60
мА =
14,3
Ом
I5
= 80
мА,
U5
= 0,90
В,
R5
= U5
/ I5
= 0,90 / 80
мА = 11,3 Ом
I6
= 120
мА,
U6
= 0,97
В,
R6
= U6
/ I6
= 0,97 / 120
мА = 8,03
Ом
I7
= 160
мА,
U7
= 1,03
В,
R7
= U7
/ I7
= 1,03 / 160
мА = 6,4 Ом
I8
= 200
мА,
U8
= 1,10
В,
R8
= U8
/ I8
= 1,10 / 200
мА = 5,5
Ом
ΔI1
= 10
мА
, ΔU1
=
0,10 В,
r1
= ΔU1
/ ΔI1
= 0
,10 / 10 мА = 10 Ом
ΔI2
= 20
мА
, ΔU2
=
0,08 В,
r2
= ΔU2
/ ΔI2
= 0
,08 / 20 мА = 4 Ом
ΔI3
= 20
мА
, ΔU3
=
0,05 В,
r3
= ΔU3
/ ΔI3
= 0
,05 / 20 мА = 2,5 Ом
ΔI4
= 20
мА
, ΔU4
=
0,04 В,
r4
= ΔU4
/ ΔI4
= 0
,04 / 20 мА = 2 Ом
ΔI5
= 40
мА
, ΔU5
=
0,07 В,
r5
= ΔU5
/ ΔI5
= 0
,07 / 40 мА = 1,7 Ом
ΔI6
= 40
мА
, ΔU6
=
0,06 В,
r6
= ΔU6
/ ΔI6
= 0
,06 / 40 мА = 1,5 Ом
ΔI7
= 40
мА
, ΔU7
=
0,07 В,
r7
= ΔU7
/ ΔI7
= 0
,07 / 40 мА = 1,7 Ом
Зависимость сопротивления постоянному току R=
от прямого напряжения U
пр
:
R=
,Ом
70
R1
60
50
40
30
20
10
R8
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
U1
0,8
0,9
1,0
1,1
U8
U
пр
,В
Зависимость сопротивления переменному току r~
от прямого напряжения U
пр
:
r~
,Ом
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
U1
0,8
0,9
1,0
1,1
U7
U
пр
,В
Зависимость тока I
обр
от обратного напряжения U
обр
:
I
обр
,мк
А
5,0
I7
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
I1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
U1
45
50
U7
U
об
,В
I1
= 0
,25
мкА,
U1
= 37
В,
R1
= U1
/ I1
= 37 / 0,25
мкА = 148 МОм
I2
= 0,50
мкА,
U2
= 40
В,
R2
= U2
/ I2
= 40 / 0,50
мкА =
80 М
Ом
I3
= 1,00
мкА,
U3
= 42
В,
R3
= U3
/ I3
= 42 / 1,00
мкА =
42
МОм
I4
= 2,00
мкА,
U4
= 44
В,
R4
= U4
/ I4
= 44 / 2,00
мкА =
22 М
Ом
I5
= 3,00
мкА,
U5
= 46
В,
R5
= U5
/ I5
= 46 / 3,00
мкА = 15,3 МОм
I6
= 4,00
мкА,
U6
= 48
В,
R6
= U6
/ I6
= 48 / 4,00
мкА = 12
М
Ом
I7
= 5,00
мкА,
U7
= 50
В,
R7
= U7
/ I7
= 50 / 5,00
мкА = 10 МОм
ΔI1
= 0,25
мкА
, ΔU1
=
3 В,
r1
= ΔU1
/ ΔI1
= 3
/ 0,25 мкА = 12 МОм
ΔI2
= 0,50
мкА
, ΔU2
= 2
В,
r2
= ΔU2
/ ΔI2
= 2
/ 0,50 мкА = 4 МОм
ΔI3
= 1,00
мкА
, ΔU3
= 2
В,
r3
= ΔU3
/ ΔI3
= 2
/ 1,00 мкА = 2 МОм
ΔI4
= 1,00
мкА
, ΔU4
= 2
В,
r4
= ΔU4
/ ΔI4
= 2
/ 1,00 мкА = 2 МОм
ΔI5
= 1,00
мкА
, ΔU5
= 2
В,
r5
= ΔU5
/ ΔI5
= 2
/ 1,00 мкА = 2 МОм
ΔI6
= 1,00
мкА
, ΔU6
= 2
В,
r6
= ΔU6
/ ΔI6
= 2
/ 1,00 мкА = 2 МОм
Зависимость сопротивления постоянному току R=
от обратного напряжения U
обр
:
R=
,
МОм
160
140
120
100
80
60
40
20
0
5
10
15
20
25
30
35
40
U1
45
50
U7
U
об
,В
Зависимость сопротивления переменному току r~
от обратного напряжения U
обр
:
r~
,
МОм
12
10
8
6
4
2
0
5
10
15
20
25
30
35
40
U1
45
50
U7
U
об
,В
2) График зависимости ёмкость Собр
от обратного напряжения:
Сд
,
пФ
4
3
2
1
0
20
40
60
80
U
обр
В
Определение величин температурных коэффициентов.
Определим графически из семейства вольтамперных характеристик величины температурных коэффициентов ТК
U
пр
и ТК
Iобр
.
I
пр
,мА
200
160
120
80
40
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
U1
1,4
1,6
U2
U
пр
,В
I = 200
мА,
U1
= 1,5 B, U2
= 1,1 B, T1
= 298 K, T2
= 213 K
I
обр
,мк
А
150
I2
125
100
75
50
25
I1
0
10
20
30
40
50
U
60
U
обр
В
U = 50 B, I1
= 5
мкА,
I2
= 150
мкА, Т1
= 298 К, Т2
= 398 К
Определение
сопротивления базы.
Величина сопротивления базы r
б
оценивается по наклону прямой ветви ВАХ при больших токах (Т=298К):
I
пр
,мА
500
I2
400
300
200
I1
100
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
U
пр
,В
тепловой потенциал:
По вольтамперной характеристике определяем:
U1
= 1,1 В, U2
= 1,2 В,
I1
= 200 мА, I2
= 500 мА
Малосигнальная высокочастотная схема диода
и величины её элементов.
Малосигнальная высокочастотная схема диода при обратном смещении:
Величины элементов схемы при U
обр
= 5 В
:
Библиографический
список.
1) “Электронные приборы: учебник для вузов” Дулин В.Н., Аваев Н.А., Демин В.П. под ред. Шишкина Г.Г. ; Энергоатомиздат, 1989 г..
2) Батушев В.А. “ электронные приборы: учебник для вузов”; М.: Высш.шк., 1980г.
3) Справочник “ Полупроводниковые приборы: диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы”; М.: Энергоатомиздат, 1987г..
4) “ исследование характеристик и параметров полупроводниковых приборов” методические указания к лабораторной работе по курсу “ электронные приборы”; Свердловск, 1989г..