20-04-2020-МГТУ_ПРАКТИКУМ_ЛАБОРАТОРНАЯ_РАБОТА__2 (1171941)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2Исследованиеполупроводниковых стабилитроновТеоретическая частьРежим электрического пробоя p-nперехода находит практическое применениедля стабилизации напряжения. Такие приборыназываютсястабилитронами.Дляизготовления стабилитронов используетсякремний. Вольт - амперная характеристикастабилитрона приведена на рисунке 1.

Дляработы используется обратная ветвь, гдезначительному изменению тока соответствуетмалое изменение напряжения. Точка Асоответствует устойчивому пробою иопределяет величину минимального тока .После точки А ток резко возрастает, при этомдопустимая величина его ограничиваетсялишь мощностью рассеяния : =ст,(1)где ст – напряжение стабилизации.Любому изменению тока относительнорабочей точки соответствует определённоеизменение напряжения. Чем меньше величинаэтого изменения, тем лучше качествостабилизации, которое можно определитьдифференциальнымсопротивлением∆диф = .∆Рабочую точку выбирают на характеристикевыбирают по середине рабочей зоны, т.е.+ст = , (2)2ст – ток стабилизации.Рисунок 1 – ВАХ стабилитронаrER(T)Рисунок 2 - Схема простейшего стабилизатораПростейшая схема стабилизатора представленана рисунке 2.Рабочее напряжение стабилитрона, котороеявляется напряжением пробоя p-n переходазависит от концентрации примесей и лежит впределах 4-200 В.На рисунке 2 - резистор rявляется гасящим и одновременно задаётрабочую точку.

Величина сопротивления rдолжна быть значительно больше величиныдифференциальногосопротивлениястабилитрона.Основными параметрами стабилитроновявляются:ст - 3-180 В напряжение на стабилитроне;−д = ст ст динамическоест − ст сопротивление в зоне (участке) стабилизации;ст , ст – максимальный и минимальныйтоки стабилизации;Номинальный токном стст + ст =2(5mA – 5A)∆ТКН% = ст 100 =0,3 -0,4%/ град –∆- температурный коэффициент напряжения научасткестабилизации,характеризующийотносительное изменениенапряжениястабилизации,вызванноеизменениемтемпературы на1 С при постоянном токе,протекающем через стабилитрон.Примерымаркировкистабилитронов:отечественныхКС168А (ст =6,8В),Д81В (ст =9 – 10 В; ст = 3-30 мА).ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬИсследование стабилитрона 1N4733АЦель работы: Изучение работы стабилитрона.1.

Построение обратной ветки вольт – амперной(ВАХ)стабилитронаиопределениенапряжения стабилизации.2. Вычисление тока и мощности, рассеиваемойстабилитроном.3. Определениедифференциальногосопротивление стабилитрона по ВАХ.4. Исследованиеизменениянапряжениястабилитрона при изменении входногонапряжения в схеме параметрическогостабилизатора.5. Исследование напряжения на стабилитронепри изменении сопротивления в схемепараметрического стабилизатора.Перед началом работы определить основныепараметры стабилитрона 1N4733A посправочнику. В экспериментах и расчетахсравнить полученные значения параметровсо справочными.Эксперимент 1Измерение напряжения и вычисление токачерез стабилитронИсследуемая схема представлена на рисунке 3.На панели инструментов выбираем мультиметр ивводим в схему.R1 = 300 ОмV1 = 10 VРисунок 3 – Схема электрическая дляпроведения эксперимента 1Изменяя ЭДС, измеряем напряжение и токстабилитрона,заполняемтаблицу1(представленатаблица1спримеромзаполнения) и по ней строим график.Вычисляем ном ст , определив по графику ст , ст , ст , ст .Определяем Pст – мощность стабилизации.В таблице 1 дан образец заполнения.

Диапазонизменений значения E определен в таблице 1(См. Приложение).Результаты измеренийE, B-30-25-20-15-100461015202530353637404550Эксперимент 2U, B-5,114-5,108-5,1-5,09-5,072045,035,0725,095,15,1085,1145,1185,1195,125,1225,1265,129Таблица1эксперимента 1I, A-82,955-66, 308-49,666-33,034-16,428003,23516,42833,03449,66666,30882,95599,606102,936106,267116,259132,914149,57–Получениенагрузочнойхарактеристикипараметрического стабилизатораСхемаэлектрическаядляпроведенияэксперимента 2 представлена на рисунке 4.Рисунок 4 – Схема электрическая для проведенияэксперимента 2Схема для проведения экспериментавключает следующие элементы:№2а) источник питания ЭДС, E=20 V;б) резисторы 1 =300 Ом, 2 =75 КОм;в) стабилитрон 1N4733A.Резистор R2=75КОмстабилитрону.включен параллельноВключив схему, определяем напряжение настабилитроне.Находим значение напряжения и тока прикоротком замыкании и при сопротивленияхрезистора R1 100 Ом, 300 Ом, 600 Ом, 1 кОм.Пример:ст = 5,1 ВТаблицаРезультаты измерений эксперимента 2 (Ом)1003006001000ст (mV)599,545601,249601,659604,8222–ст ( mA)64,66864,66264,66166,667Эксперимент 3Получение ВАХосциллографастабилитронанаэкранеДля проведения эксперимента 3 схемаэлектрическая представлена на рисунке 5.Рисунок 5 – Схема электрическая для проведенияэксперимента 3Исходные данные схемы, представленной нарисунке 5, для проведения эксперимента 3:а) Функциональный генератор: частота 50Гц,амплитуда 10V;б) Резисторы R1=100 Ом, R2=1Ом;в) Стабилитрон марки 1N4733A;г) Двухканальный осциллограф.Строим ВАХ стабилитрона.В приложении дан пример получения ВАХсогласно эксперименту.Содержание отчетаОтчет должен содержать:1.

Цель лабораторной работы2. Электрическиепараметры,ВАХипредельныеэксплуатационныеданныеиспользуемого типа стабилитрона (1N4733А).По справочнику определить отечественныйаналог либо определить наиболее близкийстабилитрон. Например, 1N4734 – аналогКС456А.3.

Обозначение и графическое изображениестабилитронов по стандарту.4. Принципиальные электрические схемы дляисследования стабилитронов.5. Результатыэкспериментальныхисследований в виде графиков, таблиц и иханализ. Расчеты, формулы, по которымпроизводились расчеты.6. Выводы,базирующиесянаанализеполученных результатов.Контрольные вопросы1. Для чего предназначены стабилитроны?2. Назовите основные параметры стабилитрона.3. Охарактеризуйте основные виды пробоя p-n –перехода. Поясните, чем они отличаются другот друга?4. Какая ветвь ВАХ является рабочей длястабилитронов?5. Нарисуйте ВАХ стабилитрона и объяснитепринципдействияпараметрическогостабилизатора.6.

Как происходит стабилизация выходногонапряжения при уменьшении входного?7. Почему не изменяется напряжение настабилитроне при увеличении тока нагрузки?8. Как выбирается величина ограничительногорезисторавпараметрическомстабилизаторе?9. Какопределяетсядинамическоесопротивление стабилизатора в режиместабилизации?10. Что такое ТКН стабилитрона?ПриложениеПример построения ВАХ по эксперименту 1:По ВАХ определяетсят min , ст , ст . т Рассчитать: ст ном , ст.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лабораторной работы