50617

Изучение твердотельных приборов различного назначения

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

К твердотельным приборам относят полупроводниковые диоды транзисторы тиристоры варисторы генераторы Ганна оптоэлектронные приборы. Полупроводниковые диоды Полупроводниковым диодом называют прибор c одним или несколькими электрическими переходами и двумя внешними выводами. Основные типы полупроводниковых диодов: выпрямительные диоды стабилитроны варикапы высокочастотные и импульсные диоды туннельные и обращенные диоды. Разновидностью выпрямительных диодов являются лавинные диоды – приборы имеющие на обратной ветви вольтамперной...

Русский

2014-01-27

837 KB

14 чел.

PAGE  1

Лабораторная работа № 1

Изучение твердотельных приборов различного назначения

Цель работы – изучение параметров различных твердотельных приборов, их конструкции, принципа работы, назначения и обозначения.

Приборы и материалы: твердотельные приборы различного назначения.

Теоретическая часть

1 Твердотельные приборы (полупроводниковые приборы)

Твердотельные приборы (полупроводниковые приборы) – это электронные приборы, действие которых основано на электронных процессах в полупроводниках. Они служат для генерирования, усиления и преобразования (по роду тока, частоте и т.д.)  электрических колебаний, преобразования сигналов одного вида в другой, одних видов энергии в другие.

К твердотельным приборам относят полупроводниковые диоды, транзисторы, тиристоры, варисторы, генераторы Ганна, оптоэлектронные приборы.

2 Полупроводниковые диоды

 Полупроводниковым диодом называют прибор c одним или несколькими электрическими переходами и двумя внешними выводами. Основные типы полупроводниковых диодов: выпрямительные диоды, стабилитроны, варикапы, высокочастотные и импульсные диоды, туннельные и обращенные диоды.

Основу выпрямительного диода составляет обычный электронно-дырочный переход. Они служат для преобразования переменного тока в постоянный ток одного направления и используются в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры. Одним из главных свойств полупроводникового диода на основе p-n перехода является высокая проводимость при прямом смещении и низкая при обратном. Разновидностью выпрямительных диодов являются лавинные диоды – приборы, имеющие на обратной ветви вольт-амперной характеристики (ВАХ) лавинную характеристику. Это позволяет применять их в качестве элементов защиты цепей от импульсных перенапряжений, в том числе непосредственно в схемах выпрямителей.

Стабилитроном называется полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации напряжения на присоединенной параллельно ему нагрузке в случае изменения ее сопротивления или величины напряжения питания. Стабилитроны называют также опорными диодами. Они применяются для параллельной стабилизации и в качестве источников опорного напряжения. Для стабилизации небольших напряжений (< 1 В) используют прямую ветвь ВАХ. Предназначенные для этого полупроводниковые диоды называются стабисторами.

Полупроводниковый диод, емкость которого зависит от приложенного к нему обратного напряжения, называется варикапом. Варикапы используются в радиоэлектронных устройствах как управляемые конденсаторы переменной емкости либо как элементы с нелинейной емкостью. Диоды с электрически управляемой емкостью для умножения частоты называются умножительными диодами (варакторами), а предназначенные для параметрического усиления – параметрическими.

Высокочастотные диоды предназначены для детектирования колебаний высокой частоты и используются в радиоприемной, телевизионной и другой аппаратуре. Импульсные диоды предназначены для работы в устройствах импульсной техники. Диоды Шоттки – это полупроводниковые диоды, построенные на основе структуры металл-полупроводник.

Туннельный диод – полупроводниковый диод, изготовленный на основе сильнолегированного полупроводника, действие которого основано на туннельном эффекте. Туннельный эффект – прохождение через потенциальный барьер микрочастицы, энергия которой меньше высоты барьера. Потенциальный барьер – ограниченная в пространстве область, в которой возникают силы отталкивания, препятствующие движению частиц через эту область. Туннельные диоды применяются преимущественно в генераторах и усилителях  сверхвысокочастотных (СВЧ) колебаний и в импульсных переключающих устройствах.

Полупроводниковый диод, имеющий при малых прямых напряжениях (до нескольких десятых долей вольта) прямые токи намного меньше обратных, называется обращенным. Обращенные диоды используют при выпрямлении малых переменных сигналов, составляющих несколько десятых долей вольта, в быстродействующих переключающих схемах или в схемах детекторов СВЧ.

Сверхвысокочастотные диоды – полупроводниковые диоды, предназначенные для работы в диапазоне СВЧ (> 300 МГц). По своему основному назначению СВЧ-диоды подразделяются на детекторные, переключательные, преобразовательные, параметрические и генераторные. Детекторные диоды предназначены для детектирования сигналов СВЧ. Под детектированием понимают процесс выделения из модулированного напряжения сигнала более низкой частоты, по закону которого была осуществлена модуляция высокочастотного сигнала. Для переключения мощности, проходящей по СВЧ-тракту, используются переключательные диоды. Преобразовательные диоды могут быть смесительными, умножительными, модуляторными. Смесительные диоды при подаче двух сигналов различных частот позволяют получить разностную (промежуточную) частоту. Умножительные диоды предназначены для получения п-й гармоники основного сигнала. Модуляторные диоды позволяют получить модулированные колебания.

3 Транзисторы

Биполярным транзистором называется трехэлектродный полупроводниковый прибор с двумя или более электронно-дырочными переходами, предназначенный для усиления и генерирования электрических сигналов. В этом транзисторе используются оба типа носителей – основные и неосновные, поэтому его называют биполярным. Биполярный транзистор состоит из трех областей монокристаллического полупроводника с разным типом проводимости: эмиттера, базы и коллектора. Если при отсутствии токов в базе существует электрическое поле, которое способствует движению неосновных носителей заряда от Э к К, то транзистор называют дрейфовым, если же поле в базе отсутствует – бездрейфовым (диффузионным).

Однопереходный транзистор (или двухбазовый диод) – это трехэлектродный полупроводниковый прибор с одним р-п-переходом и двумя выводами базовой области, предназначенный для переключения и генерирования электрических импульсов за счет модуляции сопротивления базы в результате инжекции через р-п-переход неосновных носителей заряда. Наличие отрицательного сопротивления позволяет использовать однопереходный транзистор в качестве переключателей и генераторов.

Полевыми транзисторами называются полупроводниковые приборы, для управления током которых используются зависимость электрического сопротивления токопроводящего слоя от напряженности поперечного электрического поля. Электрическое поле, воздействующее на сопротивление канала, создается с помощью расположенного над каналом металлического электрода, называемого затвором или управляющим электродом. В зависимости от способа изоляции между затвором и каналом различают следующие типы полевых транзисторов:

- полевые транзисторы с управляющим переходом (в этих транзисторах изоляция затвора от канала осуществляется обедненным слоем р-п-перехода);

- транзисторы с металло-проводниковым затвором или затвором Шоттки (затвор изолирован от канала обедненным слоем контакта металл-полупроводник)

- транзисторы с изолированным затвором (МДП- или МОП-транзисторы, где: М – металл; Д, О – диэлектрик, окисел; П - полупроводник), затвор изолирован от канала слоем диэлектрика.

4 Многослойные полупроводниковые структуры (тиристоры)

Тиристор – это полупроводниковый прибор с тремя и более р-n переходами, ВАХ которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением, используемый для переключения. Тиристор, имеющий два вывода, называется диодным тиристором (динистором). Тиристор, имеющий два основных и один управляющий вывод, называется триодным тиристором (тринистором). Тиристор, имеющий симметричную относительно начала координат ВАХ, называется симметричным тиристором (симистором). Тиристоры используются в качестве коммутаторов тока, в инверторах, в выпрямительных схемах с регулируемой выходной мощностью. Маломощные быстродействующие тиристоры используются в различных релаксационных схемах. Симисторы предназначаются для управления нагрузкой, защиты цепей от перегрузок, управления асинхронными трехфазными электродвигателями, коммутации напряжения на электролюминесцентных индикаторах с большой площадью свечения и т.д.

5 Варисторы

Варистор – нелинейный полупроводниковый резистор, обладающий нелинейной симметричной ВАХ. С помощью варисторов защищаются от перегрузок по напряжению элементы и узлы электронной аппаратуры. Варисторы применяются в телевизионных приемниках для стабилизации параметров кадровой и строчной разверток и стабилизации частоты гетеродина, для различных преобразовательных функций в счетно-решающих и моделирующих устройствах.

6 Генераторы (диоды) Ганна

Генератор (диод) Ганна – полупроводниковый диод, состоящий из однородного полупроводника, генерирующий СВЧ-колебания при приложении постоянного электрического поля. Физической основой, позволяющей реализовать такие свойства в диоде, является эффект Ганна, который заключается в генерации высокочастотных колебаний электрического тока в однородном полупроводнике с N-образной ВАХ.

7 Оптоэлектронные приборы

Оптоэлектронные полупроводниковые приборы – это полупроводниковые приборы, излучающие или преобразующие электромагнитное излучение. Оптоэлектронные полупроводниковые приборы можно подразделить на полупроводниковые излучатели, приемники излучения и оптроны.

Полупроводниковый излучатель – это оптоэлектронный полупроводниковый прибор, преобразующий электрическую энергию в энергию электромагнитного излучения в оптической области спектра. К некогерентным полупроводниковым излучателям относятся полупроводниковые излучатели видимой области спектра – полупроводниковые приборы отображения информации (светоизлучающие диоды, полупроводниковые знаковые индикаторы, шкалы и экраны), а также полупроводниковые излучатели инфракрасной области спектра – инфракрасные излучающие диоды. Полупроводниковые диоды, преобразующие электрические сигналы в световые, называются светоизлучающими диодами или светодиодами. Светодиод представляет собой конструкцию с р-п-переходом, в котором при протекании тока инжекции возникает явление некогерентного излучения (люминесценции). Когерентные полупроводниковые излучатели – это полупроводниковые лазеры с различными видами возбуждения. Наиболее распространенными являются инжекционные лазеры, представляющие собой полупроводниковые двухэлектродные приборы, когерентное излучение которых связано с инжекцией носителей заряда в р-п-переходе. В основе работы лазера лежит явление усиления электромагнитных волн за счет вынужденного излучения атомов и молекул.

Полупроводниковый приемник излучения – это оптоэлектронный полупроводниковый прибор, преобразующий энергию электромагнитного излучения непосредственно в электрическую энергию. К полупроводниковым приемникам излучения относятся фоторезисторы, фотодиоды, фотоэлементы, фототранзисторы и фототиристоры. Фоторезистор – это полупроводниковый резистор, действие которого основано на фоторезистивном эффекте. Фотодиод – это полупроводниковый диод, обратный ток которого зависит от освещенности. Полупроводниковый фотоэлемент – это полупроводниковый прибор с выпрямляющим электрическим переходом, предназначенный для непосредственного преобразования световой энергии в электрическую. Фототранзистор – транзистор,  реагирующий на облучение световым потоком и способный одновременно усиливать фототок. Фототиристортиристор, напряжение включения которого уменьшается с увеличением освещенности.

7.3 Оптроны

Оптронами называют приборы, в которых содержатся источник и приемник излучения с определенными видами оптической и электрической связи между ними, конструктивно связанные друг с другом. По степени сложности структурной схемы изделия оптронной техники классифицируются следующим образом:

- оптопары (элементарные оптроны): диодные, транзисторные (биполярные и полевые), тиристорные, резисторные;

- оптоэлектронные интегральные микросхемы: переключательные, коммутационные, релейные, линейные, функциональные, индикаторные;

- специальные виды оптронов: с открытым оптическим каналом, с гибким световодом, с управляемым оптическим каналом.

 Оптопара представляет собой оптрон, между входным излучателем и выходным фотоприемником которого обеспечена высокая электрическая изоляция. Оптоэлектронная интегральная микросхема представляет собой микросхему, состоящую из одной или нескольких оптопар и электрически соединенных с ними одного или нескольких согласующих или усилительных устройств.

8 Классификация и обозначения полупроводниковых приборов

Для унификации обозначения и стандартизации параметров полупроводниковых приборов используется система условных обозначений. Она классифицирует полупроводниковые приборы по их назначению, основным физическим и электрическим параметрам, конструктивно-технологическим свойствам, виду полупроводниковых материалов.

8.1 Условные обозначения и классификация отечественных полупроводниковых приборов 

У приборов, разработанных до 1964 г., выпуск которых продолжается, условные обозначения состоят из двух или трех элементов. Первый элемент – буква Д – для диодов, П – для плоскостных транзисторов, СН – для варисторов (нелинейных сопротивлений),  СТ – для терморезисторов (термоуправляемых сопротивлений), ФС – для фоторезисторов (фотосопротивлений). Второй элемент – число, которое указывает на область применения (таблица 1).

Таблица 1 – Обозначение области применения полупроводниковых диодов

Полупроводниковые диоды

Их обозначение

Точечные германиевые

от 1 до 100

Точечные кремниевые

от 101 до 200

Плоскостные кремниевые

от 201 до 300

Плоскостные германиевые

от 301 до 400

Смесительные СВЧ детекторы

от 401 до 500

Умножительные

от 501 до 600

Видеодетекторы

от 601 до 700

Параметрические германиевые

от 701 до 749

Параметрические кремниевые

от 750 до 800

Стабилитроны

от 801 до 900

Варикапы

от 901 до 950

Туннельные диоды

от 951 до 1000

Выпрямительные столбы

от 1001 до 1100

Третий элемент – буква, указывающая разновидность прибора. Для полупроводниковых приборов, не имеющих разновидности типа, третьего элемента условного обозначения нет. У варисторов первая цифра означала материал (1 — карбид кремния);. вторая цифра — конструкцию (1 — стержневые, 2 — дисковые); третья цифра - габарит токопроводящего элемента; далее указывается классификационное напряжение и величина его отклонения. У терморезисторов цифра после буквенного обозначения — материал: 1 — кобальтомарганцевый, 3 — медно-кобальтомарганцевый; последующие две цифры — номер разработки. В старых обозначениях фоторезисторов буквы А, К, Д обозначали тип использованного светочувствительного материала. Буква, стоящая за дефисом,  характеризовала конструктивное исполнение (Г-герметизированные, П-пленочные).

Согласно ОСТ 11.336.919-81 «Приборы полупроводниковые. Система условных обозначений» обозначение полупроводниковых приборов состоит из 5 элементов. В основу системы обозначения положен буквенно-цифровой код.

Первый элемент (буква или цифра) обозначает исходный полупроводниковый материал, на базе которого создан полупроводниковый прибор. Для приборов общегражданского применения используются 4 буквы Г, К, А и И, являющиеся начальными буквами в названии полупроводника или полупроводникового соединения. Для приборов специального применения (более высокие требования при испытаниях, например выше температура) вместо этих букв используются цифры от 1 до 4. Ниже в таблице 2 приведены обозначения для первого элемента.

              

Таблица 2 – Обозначение исходного материала

Исходный материал

Условные обозначения

Германий или его соединения

Г или 1

Кремний или его соединения

К или 2

Соединения галлия (например, арсенид галлия)

А или 3

Соединения индия (например, фосфид индия)

И или 4

У оптронов и оптопар первая буква обозначает материал излучателя.

Второй элемент (буква) обозначает подкласс полупроводниковых приборов. Обычно буква выбирается из названия прибора, как первая буква названия (таблица 3).

Таблица 3 – Обозначение подкласса полупроводниковых приборов

Подкласс приборов

Условные обозначения

Подкласс приборов

Условные обозначения

Выпрямительные, универсальные, импульсные, высокочастотные  диоды

Д

Стабилитроны

С

Транзисторы биполярные

Т

Выпрямительные столбы

Ц

Транзисторы полевые

П

Диоды Ганна

Б

Варикапы

В

Стабилизаторы тока

К

Тиристоры диодные

Н

Сверхвысокочастотные диоды

А

Тиристоры триодные, симисторы

У

Излучающие оптоэлектронные приборы

Л

Туннельные диоды

И

Оптопары

О

Варисторы

ВР

Терморезисторы

ТР

Фоторезисторы

СФ

Третий элемент (цифра) в обозначении полупроводниковых приборов, определяет основные функциональные возможности прибора. У различных подклассов приборов наиболее характерные эксплутационные параметры (функциональные возможности) различные. Для транзисторов – это рабочая частота и рассеиваемая мощность, для выпрямительных диодов - максимальное значение прямого тока, для стабилитронов – напряжение стабилизации и рассеиваемая мощность, для тиристоров – значение тока в открытом состоянии. Ниже в таблице 4 приведены значения цифр в третьем элементе условных обозначений для различного класса полупроводниковых приборов.

Таблица 4 – Обозначение функциональных возможностей приборов

Назначение прибора

Условные обозначения

Назначение прибора

Условные обозначения

1

2

3

4

Диоды выпрямительные, с прямым током, А:

Выпрямительные столбы с прямым током, А:

менее 0,3

101 - 199

менее 0,3

101 - 199

0,3…10

201 - 299

0,3 ... 10

201 - 299

Диоды прочие (магнитодиоды, термодиоды и др.)

301 - 399

Выпрямительные блоки с прямым током, А:

Диоды импульсные, с временем восстановления, нс:

менее 0,3

301 - 399

более 500

401 - 499

0,3…10

401 - 499

150…500

501 – 599

Транзисторы биполярные:

30…150

601 - 699

маломощные с рассеиваемой мощностью Рx<0,3 Вт:

5…30

701 - 799

низкой частоты

(граничная частота Fгр<3 МГц)

101 - 199

1…5

801 - 899

средней частоты (Fгр=3…30 МГц)

201 – 299

с эффективным временем жизни неосновных носителей заряда менее 1 нс

901 - 999

высокой и сверхвысокой частот

301 - 399

Триодные тиристоры с максимально допустимым средним током в открытом состоянии (или импульсным), А:

средней мощности (Рx=0,3…1,5 Вт):

незапираемые:

низкой частоты

401 – 499

менее 0,3 (менее 15)

101 - 199

средней частоты

501 – 599

0,3…10 (15…100)

201 - 299

высокой и сверхвысокой частот

601 – 699

более 10 (более 100)

701 - 799

большой мощности (Рx>1,5 Вт):

запираемые:

низкой частоты

701 – 799

менее 0,3 (менее 15)

301 - 399

средней частоты

801 – 899

0,3…10 (15…100)

401 - 499

высокой и сверхвысокой частот

901 - 899

более 10 (более 100)

801 - 899

Транзисторы полевые:

симметричные:

малой мощности (Рх<0,3 Вт):

менее 0,3 (менее 15)

501 – 599

низкой частоты

101 – 199

0,3 ... 10 (15 ... 100)

601 – 699

средней частоты

201 – 299

более 10 (более 100)

901 - 999

высокой и сверхвысокой частот

301 - 399

Туннельные диоды:

средней мощности (Рх=0,3…1,5 Вт):

обращенные

101 – 199

низкой частоты

401 – 499

генераторные

201 – 299

средней частоты

501 – 599

усилительные

301 – 399

высокой и сверхвысокой частот

601 – 699

Продолжение таблицы 4

1

2

3

4

переключательные

401 - 499

большой мощности (Рх>1,5 Вт):

Фоторезисторы:

низкой частоты

701 – 799

сернисто-кадмиевые

1

средней частоты

801 – 899

селенисто-кадмиевые

2

высокой и сверхвысокой частот

901 – 999

Варикапы:

Источники инфракрасного излучения:

подстрочные

101 – 199

излучающие диоды

101 – 199

умножительные (варакторы)

201 - 299

излучающие модули

201 - 299

Стабилитроны, стабисторы и ограничители, с напряжением стабилизации, В:

Приборы визуального представления информации:

мощностью менее 0,3 Вт:

светоизлучающие диоды

301 – 399

менее 10

101 – 199

знаковые индикаторы

401 - 499

10…100

201 - 299

знаковые табло  

501 – 599

более 100

301 - 399

шкалы

601 – 699

мощностью 0,3…5 Вт:

экраны

701 - 799

менее 10

401 - 499

Оптопары:

10…100

501 - 599

резисторные

Р

более 100

601 – 699

диодные

Д

мощностью 5…10 Вт

тиристорные

У

менее 10

701 – 799

транзисторные

Т

10…100

801 – 899

более 100

901 - 999

Резисторные оптопары обозначаются ОЭП (оптоэлектронный прибор).

Четвертый элемент (2 либо 3 цифры) означает порядковый номер технологической разработки и изменяется от 01 до 999.

Пятый элемент (буква) в буквенно-цифровом коде системы условных обозначений указывает разбраковку по отдельным параметрам приборов, изготовленных в единой технологии. Для обозначения используются заглавные буквы русского алфавита от А до Я, кроме З, О, Ч, Ы, Ш, Щ, Я, схожих по написанию с цифрами.

В настоящее время действует новая система основных обозначений многослойных переключающих приборов, буквенно-цифровой код которой состоит из следующих элементов: первый элемент - буква или буквы, обозначающие вид прибора: Т - тиристор; ТЛ-лавинный тиристор; ТС - симистор; ТО - оптотиристор; ТЗ - запираемый тиристор; ТБК — комбинированно-выключаемый тиристор; ТД — тиристор-диод;  второй элемент — буква, обозначающая подвид тиристора по коммутационным характеристикам: Ч — высокочастотный (быстровыключающийся) тиристор; Б —быстродействующий; И — импульсный; третий элемент — цифра (от 1 до 9), обозначающая порядковый номер модификации (разработки); четвертый элемент — цифра (от 1 до 9), обозначающая классификационный размер корпуса прибора; пятый элемент-цифра (от 1 до 5), обозначающая конструктивное исполнение (таблеточное, под запрессовку, фланцевое); шестой элемент — число, равное значению максимально допустимого среднего тока в открытом состоянии для тиристоров, лавинных тиристоров, оптотиристоров, комбинированно-выключаемых тиристоров, максимально допустимого импульсного тока для импульсных тиристоров, максимально допустимого действующего тока для симисторов и импульсного запираемого тока для запираемых тиристоров.

Кроме того, появились новые мощные светодиоды, которые обозначаются КИПД. Цвет их свечения маркируется его начальной буквой.

8.2 Графические обозначения и стандарты

В технической документации и специальной литературе применяются условные графические обозначения полупроводниковых приборов в соответствии с ГОСТ 2.730-73 «Обозначения условные, графические в схемах. Приборы полупроводниковые». Ниже приведены графические обозначения основных полупроводниковых приборов (таблица 5).

Таблица 5 - Графические обозначения полупроводниковых приборов

Наименование прибора

Обозначение

Наименование прибора

Обозначение

1

2

3

4

Диод выпрямительный, столб выпрямительный

Транзистор типа p-n-p

Диод туннельный

Полевой транзистор с каналом n-типа

Диод обращения

Варистор

Варикап

Терморезистор

Диод светоизлучающий

Транзисторный оптрон с выводом от базы

Односторонний стабилитрон

Резисторный оптрон

Продолжение таблицы 5

1

2

3

4

Триодный тиристор, запираемый в обратном направлении, выключаемый, с управлением по аноду

Тиристорный оптрон

Фотодиод

Диодный оптрон

Фототиристор

Фотоэлемент

Фоторезистор

Фототранзистор типа р-п-р

                                                                                                                                                                                                                                                                                                

Порядок выполнения работы

1 Ознакомиться с образцами приборов, представленных на экспериментальном стенде. Руководствуясь знаниями, полученными при изучении теоретической части, классифицировать их и заполнить таблицу 6.

Таблица 6 - Классификация полупроводниковых приборов

Класс прибора

№ образца

Обозначение

Полупроводниковые диоды

Транзисторы

Тиристоры

Варисторы

Генераторы Ганна

Оптоэлектронные приборы

Резисторы

Другие приборы

2 Расшифровать обозначение приборов и заполнить таблицу 7. (вариант задания выдается преподавателем согласно таблице 8).

Таблица 7 – Обозначение полупроводниковых приборов и их основные параметры

№ образца

Обозначе-ние

Исходный материал

Подкласс прибора

Функциональные возможности

Графическое обозначение

Область применения

Таблица 8 – Варианты заданий

Вариант

№ полупроводниковых приборов

1

1, 6, 10, 14, 18, 22, 26, 30, 34, 38, 42, 46

2

2, 7, 11, 15, 19, 23, 27, 31, 35, 39, 43, 47,

3

4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 44, 48, 49

4

5, 9, 13, 17, 21, 25, 29, 33, 37, 41, 45, 53

3 Выполнить расчеты некоторых параметров приборов согласно варианту, указанному преподавателем (таблицы 9, 10).

Таблица 9 – Параметры полупроводниковых приборов для расчетов

Класс приборов

Параметры для расчета

Выпрямительные диоды

RПР, RОБР, KВЫПР

Стабилитроны

ΔUСТ

Варикапы

QВ

Туннельные диоды

IВ

Таблица 10 - Параметры для расчета полупроводниковых приборов

Класс приборов

№ варианта

Параметры приборов

Выпрямительные диоды

Выпрямленный ток IПР, мА

Прямое падение напряжения UПР,, В

Обратный ток IОБР, мкА

Обратное напряжение UОБР,, В

1

300

0,5

100

35

2

400

1

500

100

3

100

1

100

100

4

50

1

150

800

Стабилитроны

Температурный коэффициент напряжения стабилизации ТКН, 1/град

Допустимый разброс напряжения стабилизации ΔUСТ, %

Номинальное напряжение стабилизации UСТ, В

1

0,05

±10

5,6

2

0,06

±10

6,8

3

0,07

±10

8,5

4

0,08

±10

9,5

Варикапы

Добротность варикапа QВ

1

0,04

2

0,03

3

0,04

4

0,03

Туннельные диоды

Пиковый ток  IП, мА

Отношение токов IП/IВ

1

5,1

5

2

5,5

5

3

10

5

4

11

5

Сопротивления выпрямительных диодов при прямом и обратном токах рассчитываются по формуле

.                                                    (1)

Коэффициент выпрямления

.                                                    (2)

Допустимый интервал рабочих температур для стабилитронов определяется из формулы

.                                                (3)

Добротность варикапов обратно пропорциональна тангенсу диэлектрических потерь полупроводника, из которого они изготовлены

.                                                      (4)

Ток впадины для туннельных диодов определяется по току пика и известному отношению этих токов

.                                                     (5)

Контрольные вопросы

  1.  Твердотельные приборы, их назначение и классификация.
  2.  Полупроводниковые диоды.
  3.  Выпрямительные и лавинные диоды.
  4.  Стабилитроны и стабисторы.
  5.  Варикапы, варакторы и параметрические диоды.
  6.  Высокочастотные, импульсные диоды и диоды Шоттки.
  7.  Туннельные и обращенные диоды.
  8.  Сверхвысокочастотные диоды и их классификация.
  9.  Биполярные транзисторы, их устройство и классификация.
  10.  Однопереходные транзисторы.
  11.  Полевые транзисторы, принцип действия и их типы.
  12.  Многослойные полупроводниковые структуры, их классификация и применение.
  13.  Варисторы. Области применения варисторов.
  14.  Генераторы Ганна.
  15.  Оптоэлектронные приборы и их классификация.
  16.  Полупроводниковые излучатели. Когерентные и некогерентные излучатели.
  17.  Полупроводниковые приемники излучения, их классификация.
  18.  Оптроны и их классификация по степени сложности структурной схемы.
  19.  Классификация и маркировка полупроводниковых приборов.
  20.  Графическое обозначение полупроводниковых приборов.

Список использованных источников

1 Валенко, В.С. Полупроводниковые приборы и основы схемотехники электронных устройств  /  Под  ред.  А.А.Ровдо. – М.: Издательский дом «Додэка-ХХI», 2001. – 368 с.

2 Гуртов, В.А. Твердотельная электроника. – Петрозаводск, 2003. –   256 с.

3 Москатов, Е. А. Справочник по полупроводниковым приборам. – М.: Радио, 2005. – 208 с.

4 Пасынков, В.В. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов / В.В.Пасынков, Л.К.Чиркин. -  7-е изд., испр. – СПб.: Лань, 2003. – 480 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

57379. Складання прикладів на віднімання з прикладів на додавання. Складання й розв’язання прикладів за малюнками. Написання цифр 28.5 KB
  Мета: вдосконалювати вміння учнів складати приклади на віднімання та додавання користуючись протилежними діями; вправляти учнів у складанні прикладів за малюнками; формувати графічні навички...
57380. Складання таблиць додавання та віднімання числа 3. Задачі на збільшення та зменшення числа на кілька одиниц 31.5 KB
  Мета: розкрити принцип укладання таблиць додавання й віднімання числа 3; вдосконалювати навички усної лічби; розвивати вміння розв’язувати задачі на збільшення та зменшення числа на кілька одиниць...
57381. Вправи та задачі на засвоєння таблиць додавання й віднімання числа 3. Розв’язання задач на знаходження суми. Вимірювання довжини відрізка 29.5 KB
  Мета: вправляти учнів у розв’язанні прикладів й задач використовуючи таблиці додавання й віднімання числа 3; вдосконалювати навички усної лічби; продовжити роботу над формуванням в учнів уміння креслити вимірювати відрізки; розвивати логічне мислення.
57382. Складання задачі, яка містить поняття стільки ж. Задачі на знаходження остачі. Вправи на задачі на засвоєння таблиць додавання й віднімання числа 3 31.5 KB
  Мета: закріплювати знання учнями таблиць додавання й віднімання 3; формувати вміння розв’язувати задачі на знаходження остачі й задачі що містять у собі поняття стільки ж; вдосконалювати навички усної лічби...
57384. Задачі на знаходження суми й остачі. Вправи на засвоєння таблиць додавання й віднімання. Вимірювання довжини сторін многокутника. Побудова чотирикутника за зразком 28 KB
  Обладнання: предметні малюнки таблиці для усної лічби геометричні фігури. Робота з індивідуальними картками Повторення знань про геометричні фігури: вчитель показує фігуру учні її називають.
57386. Вправи на засвоєння таблиць додавання й віднімання числа 5. Розв’язання задач і прикладів 29 KB
  І в нашій казці гостям мухи спочатку потрібно пройти через випробування а вже потім потрапити на бал. А цей гість Мухи-Цокотухи Незнайко не може віднайти будиночок де живе хазяйка. А найвищий будинок це житло Мухи-Цокотухи. До Мухи поспішає Колобок.