Определение параметров полупроводниковых приборов по их статическим вольтамперным характеристикам

МОСКОВСКИЙАВИАЦИОННЫЙИНСТИТУТ

(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа по дисциплине

 

«Электроника и Схемотехника»

 

Натему:

«Определение параметров полупроводниковых приборов по их

статическим вольтамперным характеристикам»

 

 

Выполнил:

студент учебной группы К-21

Хохлов В.В.

Проверил:

Доцент Полубедов В.С.

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

Стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Серпухов, 2013г.

1. Выпрямительный диод Д302

1.1. Назначение выпрямительного диода Д302

 

Выпрямительным диодом (или выпрямителем) называют компонент электрической цепи, преобразующий переменный ток в постоянный. Обычно это полупроводниковый диод, оказывающий высокое сопротивление току, текущему в одном направлении, и низкое сопротивление току, текущему в обратном направлении.

Д302 – сплавной германиевый диод, предназначенный для выпрямления переменного тока. Выпускается в металлическом сварном герметизированном корпусе с винтом и гайкой для крепления на теплоотводящем шасси.

Рисунок 1 - Выпрямительный диод Д302

 

 

1.2. Электрические параметры выпрямительного диода Д302Д

 

• Постоянное прямое напряжение не более………………………..0,3В;
• Средний обратный ток при Uобр=Uобр.макс…………………........0,8мА;

 

1.3. Предельные эксплуатационные данные выпрямительного диода Д302

 

 

• Средний выпрямительный ток, А:

-При температуре от 20 до 60°С…………………….…………….1,0 А;

-при 50 °С…………………………………………………………...1,0 А;

-при 70 °С…………………………………………………………...0,8 А;

-при 20 °С и f=5000…………………………………….…………..1,0 А;

 

• Обратное напряжение (амплитудное значение), В:

-при температуреот  +20 до -60°С ………………………………..200 В;

-при 50 °С…………………………………………………………..120 В;

-при 70 °С…………………………………………………………....50 В;

-при 20 °С и f=5000…………………………………….…………..150 В;

 

• Диапазон рабочих температур окружающей среды.....от  -55 до +55°С
• Относительная влажность при 40°С……………………….…...до 98%;
• Давление окружающего воздуха………...……...…....От 7∙102 до 2∙105;
• Вибрация в диапазоне частот от 10 до 600Гц с ускорением…до 7,5g;
• Постоянные линейные ускорения…………….…..……...….…до 25g;
• Ударные ускорения…………….…..…………….…..…...……..до 75g;
• Гарантийная наработка не менее……….….…………….………5000 ч;

1.4. Вольтамперные характеристики выпрямительного диода Д302

 

 

Рисунок 2 - Вольтамперная характеристика выпрямительного диода Д302

1.5. Определение параметров выпрямительного диода Д302 по их статическим вольтамперным характеристикам

 

S - крутизна вольтамперной характеристики;

Ri- внутреннее сопротивление по переменному току;

R0 - внутреннее сопротивление по постоянному току;

КВЫП- коэффициент выпрямления;

 

 

 

 

 

 

2. Стабилитрон КС156А

2.1. Назначение стабилитрона КС156А

 

Полупроводниковым стабилитроном называется полупроводниковый кремневый диод, нормальным режимом работы которого является режим электрического пробоя. Вольтамперная характеристика полупроводниковых кремневых диодов в области электрического пробоя имеет участок, который характеризуется тем, что при изменении тока в больших приделах, величина напряжения на диоде остаётся практически постоянной.

Это свойство использовано для создания приборов осуществляющих стабилизацию напряжения.

КС156А – стабилитрон кремниевыйпредназначенный для применения в схемах стабилизаторов напряжения и тока, в схемах ограничения импульсов и в качестве источников опорного напряжения. Выпускается в металлическом герметичном корпусе со стеклянными изоляторами, и имеют гибкие выводы. Масса диода не более 1 г.

Рисунок 3 – Стабилитрон КС156А

 

 

 

2.2. Электрические параметры стабилитрона КС156А

 

• Напряжение стабилизации (при Iст.ном=10мА), …………………......5,6 В
• Ток стабилизации, при котором измеряется напряжение стабилизации………………………………………………………...10мА;
• Дифференциальное сопротивление (при Iст.ном=10мА), ………....46 Ом;
• Разброс напряжения стабилизации (при Iст.ном=10мА),…………...±10%;
• Температурный коэффициент напряжения стабилизации притемпературе  –40 до+100°С не более………………………0,15%/°С;
• Диапазон рабочих температур окружающей среды от -60 до +100°С
• Относительная влажность при 40°С……………………………..До 98%;
• Давление окружающего воздуха……………….от 2,7* до 3*Па;
• Постоянные ускорения………………………………………....До 25±5g;
• Вибрационные ускорения в диапазоне частот 20-600Гц…….…До 7,5g;
• Гарантийная наработка не менее………………………………….5000 ч;

 

2.3. Предельные эксплуатационные данные стабилитрона КС156А

 

• Максимальный ток стабилизации:

-при температуре от -40 до +50°С ………………………………….55 мА;

-при температуре при 100°С ……..…………….…………………...18 мА;

• Минимальный ток стабилизации:

-при температуре от -55 до +100°С ………………………………….3 мА;

• Максимальная рассеиваемая мощность:

-при температуре от -40 до +50°С ………………………………..300мВт;

-при температуре 100°С ………………………………………….100 мВт;

• Относительная влажность при 40°С…………………………..…до 98%;
• Ударные многократные ускорения…………………………….….до 75g;
• Вибрационные ускорения в диапазоне частот 10-600 Гц……....до 7,5g;

 

 

2.4. Вольтамперные характеристики стабилитрона КС156А

 

Рисунок 4 - Вольтамперная характеристика стабилитрона

 

2.5. Определение параметров стабилитрона КС156А по их статическим вольтамперным характеристикам

 

 

RД- дифференциальное сопротивление;

R0- сопротивление по постоянному току;

Uст - напряжение стабилизации;

Iст – ток стабилизации;

Iст.макс, Iст.мин – максимальный и минимальный ток стабилизации;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Биполярный транзистор ГТ308Б

3.1. Назначение биполярного транзистора ГТ308Б

 

Биполярный транзистор - это полупроводниковый прибор, состоящий изтрех областей с различными типами проводимости и двумя взаимодействующими р-n переходами.

Основное назначение транзистора - усиление или переключение электрических сигналов. В зависимости от чередования областей полупроводниковых слоев различают n-p-n и p-n-p транзисторы.

Транзистор ГТ308Б - германиевый сплавно-диффузионный p-n-p.Предназначен для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний высокой частоты и работы в импульсных схемах. Выпускается в металлическом герметичном корпусе со стеклянными изоляторами и имеет гибкие выводы. Вывод коллектора электрически соединён с корпусом транзистора; вывод эмиттера обозначен на корпусе цветной точкой. Масса транзистора не более 2 г.

 

 

Рисунок 5 – Биполярный транзистор ГТ308Б

 

 

 

 

3.2. Электрические параметры биполярного транзистора ГТ308Б

 

• Обратный ток коллектора при, не более………………………….2 мкА;
• Обратный ток эмиттера при ; не более………………...50мкА;
• Статистический коэффициент усиления тока базы при =1В,………………………………………………………………..50-120;
• Модулькоэффициента усиления тока базы при.………….6,0;
• Напряжение насыщенности между базой и эмиттером при неболее……………………………………………..0,5 В;
• Напряжение насыщения между коллектором и эмиттером при, не более………………………………………........1,2 В;
• Ёмкость коллектора при, не более…………...8 пФ;
• Ёмкость эмиттера при, не более…………….25 пФ;
• Постоянная времени цепи обратной связи при ,, не более……………………………………………………....400пс;
• Время рассасывания при не более…………………….1 мкс;

 

3.3. Предельные эксплуатационные данные биполярного транзистора ГТ308Б

 

• Ток коллектора..………………………………………………….….50мА;
• Импульсный ток коллектора при τимп=5 мкс…………………….120 мА;
• Напряжение между коллектором и базой, при отключенном эмиттере……………………………………………………….………12 В;
• Импульсное напряжение между коллектором и базой при отключённом эмиттере и τимп=1 мкс………………………………...30 В;
• Напряжение между коллектором и эмиттером:

-при коротком замыкании эмиттера с базой…………..……….……15В;

-при Rб=1 кОм………………………………………………………...12 В;

-при запирающем напряжении на  базе………………………….…..20 В;

• Мощность на коллекторе………………………………………...150 мВт;
• Импульсная мощность на коллекторе при τимп=5 мкс…….….360 м ВТ;
• Диапазон рабочих температур окружающей среды…….от -55 до 60°С;
• Давление окружающего воздуха…………………от 7* до 3*Па;
• Относительная влажность при 40°С……………………………..до 98%;
• Постоянные ускорения…………………………………………..до 150 g;
• Многократные ударные ускорения…………………………...…до 150g;
• Вибрационные нагрузки в диапазоне частот 10-2000 Гц с ускорением…………………………………………………………….15 g;
• Гарантийная наработка не менее………………………………...10000 ч;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4. Вольтамперные характеристики биполярного транзистора ГТ308Б

 

 

 

Рисунок 6 - Входные характеристики транзистора

 

Рисунок 7 - Выходные характеристики транзистора

 

3.5. Определение параметров биполярного транзистора ГТ308Б по их статическим вольтамперным характеристикам

 

h11- входное сопротивление при коротком замыкании во входной цепи;

h12- коэффициент обратной связи по напряжению при холостом ходе во входной цепи;

h21- коэффициент передачи тока при коротком замыкании в выходной цепи;

h22- выходная проводимость при холостом ходе во входной цепи;

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Справочникпополупроводниковымдиодам,транзисторамиинтегральным схемам. Под общей редакцией Н.Н. Горюнова. - Издание 3.

1982 г.

2. Катаранов Б.А.,Палаженко А.В.,Сиротинский И.Л.Электроника.Учебное пособие к практическим занятиям. - Изд. СВИ РВ, 1996 г.