Отчет по лабораторной работе № 1
По дисциплине: «Электроника»
Тема: «Исследование основных характеристик параметров
стабилитрона»
Выполнил:
студент гр.
Проверил:
аспирант, старший преподаватель кафедры «Радиотехника»
Ижевск, 2016
Цель работы: исследование основных характеристик и параметров полупроводникового стабилитрона, а так же оценка влияния на них температуры окружающей среды.
Для проведения лабораторной работы необходимо изучить схемы, приведенные на рисунках 1 и 2.
Рисунок 1 – Схема подключения измерительных приборов для оценки ВАХ.
Рисунок 2 – Схема подключения с термокомпенсацией.
Задание 1. Снимем обратную ветвь вольт-амперной характеристики полупроводникового прибора без нагрузки в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 1. Резистор нагрузки из схемы исключим.
|
|
Определим значение тока, соответствующее середине рабочего участка:
Результаты измерений занесем в таблицу 1 и построим график (рисунок 3) полученной зависимости .
Рисунок 3. ВАХ стабилитрона Д814А без резистора нагрузки.
Задание 2. Снять обратную ветвь вольт-амперной характеристики стабилитрона с нагрузкой в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 1. Результаты измерений занести в таблицу 1 и построить график (рисунок 4) полученной зависимости .
Рисунок 4. ВАХ стабилитрона Д814А с резистором нагрузки.
Задание 3. Снять обратную ветвь вольт-амперной характеристики двух последовательно включенных стабилитронов с нагрузкой в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 2. Результаты измерений занести в таблицу 1 и построить график (рисунок 5) полученной зависимости .
Рисунок 5. ВАХ характеристика двух последовательно включенных стабилитрона с нагрузкой.
Задание 4. Обработать результаты измерений, выполненных в задании 1. Вычислить величину теплового тока с помощью выражения
, где
- тепловой потенциал при температуре Т=300К,
- коэффициент эмиссии, при минимален ( = =1…2), и увеличивается при отклонении .
Определить по экспериментальной ВАХ при значение дифференциального сопротивления по формуле:
Задание 5. Обработать результаты измерений, выполненных в задании 2. График экспериментальной ВАХ стабилитрона, построенной в задании 1, дополнить графиком из задания 2 (рисунок 6).
|
|
Рисунок 6. ВАХ стабилитрона Д814А из задания 1 и 2.
Рассчитать сопротивление нагрузки по формуле:
Определить коэффициент стабилизации по формуле:
Задание 6. Обработать результаты измерений, выполненных в задании 3. График экспериментальной ВАХ стабилитрона, построенной в задании 1, дополнить графиком из задания 3 (рисунок 7). Определить по экспериментальной ВАХ при значение дифференциального сопротивления по формуле:
Определить коэффициент стабилизации по формуле:
Рисунок 6. ВАХ стабилитрона Д814А из задания 1 и 3.
Таблица 1. Вольт-амперные характеристики стабилитрона Д814А.
Uвх, В (V2) | 0 | 6 | 7,5 | 8 | 8,5 | 9 | 9,5 | 10 | 15 | 20 | 25 | |
Iвх, мА (А2) | 0 | 0 | 0 | 0,014 | 0,33 | 0,83 | 1,33 | 1,56 | 6,8 | 11,62 | 16,53 | |
Без резистора нагрузки, Rогр = 1 кОм | ||||||||||||
Uвых, В (V1) | 0 | 6 | 7,5 | 8 | 8,16 | 8,17 | 8,18 | 8,19 | 8,24 | 8,31 | 8,38 | |
Iст, мА (А1) | 0 | 0 | 0 | 0,06 | 0,32 | 0,82 | 1,3 | 1,548 | 6,78 | 11,58 | 16,48 | |
С резистором нагрузки R1 = 10 кОм | ||||||||||||
Uвых, В | 0 | 5,4 | 6,74 | 7,18 | 7,69 | 8,12 | 8,16 | 8,17 | 8,24 | 8,3 | 8,37 | |
Iст, мА | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0,45 | 0,7 | 5,87 | 10,79 | 15,69 | |
С резистором нагрузки R2 = 3,3 кОм | ||||||||||||
Uвых, В | 0 | 4,56 | 5,7 | 6,02 | 6,41 | 6,8 | 7,2 | 7,59 | 8,22 | 8,28 | 8,35 | |
Iст, мА | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4,13 | 9,05 | 13,93 | |
С резистором нагрузки R3 = 1 кОм | ||||||||||||
Uвых, В | 0 | 2,93 | 3,69 | 3,94 | 4,16 | 4,41 | 4,66 | 4,92 | 7,34 | 8,22 | 8,29 | |
Iст, мА | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3,27 | 8,06 | |
Последовательно включенные два стабилитрона (Rн=3,3 кОм) | ||||||||||||
Uвых, В | 0 | 4,53 | 5,7 | 6,04 | 6,47 | 6,84 | 7,17 | 7,6 | 8,73 | 8,84 | 8,93 | |
Iст, мА | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3,44 | 8,35 | 13,17 | |
Выводы.
В результате выполнения лабораторной работы были сняты вольт – амперные характеристики стабилитрона Д814А без резистора нагрузки, с резисторами нагрузки (10кОм, 3,3кОм, 1кОм) и последовательно включенные два стабилитрона.