ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. 1 Изучить теоретические сведения.

1 Изучить теоретические сведения.

2 Ознакомиться с принципиальными электрическими схемами, приве-

денными на лицевой панели лабораторной установки. При исследовании

прямой ветви диода необходимо руководствоваться схемой, приведенной на

рисунке 8. При исследовании обратной ветви диода необходимо руково-

дствоваться схемой, приведенной на рисунке 9. Собрать схему исследования

следует с помощью короткозамкнутых перемычек (КЗП).

R2

+

Uп

–

–

+

R1

(PR1)

VD4

A

PA1

V

PV1

Рисунок 8 – Схема исследования прямой ветви ВАХ стабилитрона

3 Измерительные приборы подготовить к работе в соответствии с инст-

рукциями по эксплуатации, после чего подключить их к макету в соответст-

вии со схемой исследования. При исследовании прямой ветви ВАХ стабили-

трона в качестве PA1 рекомендуется использовать миллиамперметр (до

100 мА), PV1 – вольтметр (до 2 В). При исследовании обратной ветви в ка-

честве PA1 использовать миллиамперметр (в начале ветви 10 мкА, в конце –

60 мА) , PV1 – вольтметр (10 В).

U

+

–

–

R1

(PR1)

R2

VD4

A

PA1

V

PV1

п

+

Рисунок 9 – Схема обратной ветви ВАХ стабилитрона

4 Исследовать прямую ветвь ВАХ одиночного стабилитрона (VD4).

4.1 Собрать схему исследования согласно рисунку 8 и пп. 2 и 3.

4.2 Вывести потенциометр R1 (PR1 лабораторной установки) в крайнее

левое положение и подать питание на макет.

4.3 Задавая ручкой потенциометра фиксированные значения прямого то-

ка Iпр (0, 5, …, 60 мA), измерить прямое напряжения Uпр^.Полученные дан-

ные занести в таблицу 1.

4.4 По окончании измерений установить ручку потенциометра в исход-

ное положение и выключить лабораторную установку.

5 Исследовать обратную ветвь ВАХ стабилитрона.

5.1. Собрать схему исследования согласно рисунку 9 и пп. 2 и 3.

5.2 Вывести потенциометр R1 (PR1 лабораторной установки) в крайнее

левое положение и подать питание на макет.

5.3 Задавая ручкой потенциометра

фиксированные значения обратного

напряжения Uобр (0, 0,5, …, 6 В), изме-

рить значения обратного тока Iобр^.По-

лученные данные занести в таблицу 1.

5.4 По окончании измерений ус-

тановить ручку потенциометра в

исходное положение и выключить

лабораторную установку.

6 Построить ВАХ стабилитрона.

Значения и размерность по осям

выбрать согласно рисунку 10. На

ВАХ отметить основные параметры

стабилитрона (Uст^,Iст^, Iст. min^,Iст. max).

Рисунок 10 – Оси ВАХ стабилитрона

7 Сравнить экспериментальную

ВАХ стабилитрона со справочными

данными (см. приложение А, стабилитрон КС133А).

8 Исследовать прямую ветвь ВАХ двух последовательно соединенных

стабилитронов (VD3 и VD4).

8.1 Собрать схему исследования согласно рисунку 11 и пп. 2 и 3.

8.2 Вывести потенциометр R1 (PR1 лабораторной установки) в крайнее

левое положение и подать питание на макет.

8.3 Задавая ручкой потенциометра фиксированные значения прямого то-

ка Iпр (0, 5, …, 60 мA), измерить прямое напряжения Uпр^.Полученные дан-

ные занести в таблицу 1.

8.4 По окончании измерений установить ручку потенциометра в исход-

ное положение и выключить лабораторную установку.

R2

+

U

п

–

–

+

R1

(PR1)

VD3

A

PA1

VD4

V

PV1

Рисунок 11 – Схема исследования прямой ветви ВАХ последовательно соединенных стабилитронов

9 Исследовать обратную ветвь ВАХ двух последовательно соединенных

стабилитронов (VD3 и VD4).

9.1. Собрать схему исследования согласно рисунку 12 и пп. 2 и 3.

9.2 Вывести потенциометр R1 (PR1 лабораторной установки) в крайнее

левое положение и подать питание на макет.

R2

+

U

–

–

R1

(PR1)

VD3

VD4

V

PV1

п

+

A

PA1

Рисунок 12 – Схема обратной ветви ВАХ последовательно соединенных стабилитронов

9.3 Задавая ручкой потенциометра фиксированные значения обратного

напряжения Uобр (0, 0,5, …, 6 В), измерить значения обратного тока Iобр^.По-

лученные данные занести в таблицу 1.

9.4 По окончании измерений установить ручку потенциометра в исходное по-

ложение и выключить лабораторную установку, разобрать схему исследования.

10 Построить ВАХ двух последовательно соединенных стабилитронов (VD3

и VD4). Построения произвести на одном рисунке с ВАХ стабилитрона VD4. На

ВАХ отметить основные параметры стабилитрона (Uст^,Iст^, Iст. min^,Iст. max^).

11 Рассчитать дифференциальные сопротивления исследуемых стабили-

тронов в обратной ветви (несколько значений), используя ВАХ и таблицу 1.

Полученные значения занести в таблицу 2.

12 Построить зависимости дифференциального сопротивления от обрат-

ного тока стабилитрона. Сравнить со справочными данными (приложе-

ние А, стабилитрон КС133А).

13 Сравнить результаты исследований и расчетов по всем пунктам рабо-

ты и сделать соответствующие выводы.

Т а б л и ц а 1 – Результаты измерений ВАХ стабилитронов

Результаты измерений для VD4

Результаты измерений для VD3 + VD4

Прямая ветвь

Обратная ветвь

Прямая ветвь

Обратная ветвь

Iпр^,мА

Uпр^,В

Uобр^,В Iобр^,мкА Iпр^,мА

Uпр^,В

Uобр^,В Iобр^,мкА

Т а б л и ц а 2 – Зависимость дифференциального сопротивления от обратного тока

Результаты расчета для VD4

Результаты расчета для VD3 + VD4

Iобр^,мкА

Rдиф обр^,Ом

Iобр^,мкА

Rдиф обр^,Ом

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1 Название лабораторной работы.

2 Цель лабораторной работы.

3 Принципиальная схема исследования прямой и обратной ветвей ВАХ

стабилитрона, выполненная согласно требованиям ЕСКД.

4 Результаты измерения ВАХ стабилитронов, сведенные в таблицу 1.

5 Экспериментальные ВАХ стабилитрона и последовательного соедине-

ния стабилитронов, выполненные на одном рисунке (согласно рисунку 10).

6 Основные параметры стабилитронов (Uст^,Iст^, Iст. min^,Iст. max^), согласно ВАХ.

7 Результаты расчетов дифференциального сопротивления, сведенные в

таблицу 2.

8 График зависимости дифференциального сопротивления от обратного тока.

9 Классификация и система обозначений полупроводниковых стабилитронов.

10 Ответы на контрольные вопросы (по заданию преподавателя).

11 Аргументированные выводы по выполненной работе.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1 Назначение стабилитрона.

2 Классификация стабилитронов.

3 Что такое стабилизация напряжения?

4 Принцип действия стабилитрона.

5 ВАХ стабилитрона.

6 Что такое пробой p-n-перехода?

7 Что представляет собой электрический пробой?

8 Виды электрического пробоя.

9 При каких значениях обратного напряжения происходят туннельный и лавинный пробои?

10 Почему германиевые диоды не используются в качестве стабилитронов?

11 Основные параметры стабилитронов.

12 Почему среди параметров стабилитронов обязательно указываются Iст min, Iст max?

13 Что произойдет со стабилитроном, если обратный ток превысит Iст max^?

14 Почему не рекомендуется использовать стабилитрон при токе меньшем Iст min^?

15 Что показывает дифференциальное сопротивление стабилитрона?

16 Влияние температуры на стабилизацию напряжения.

17 Назначение и особенности стабистора.

18 Область применения симметричного стабилитрона.

19 Простейшая схема включения стабилитрона.

20 Почему в простейшей схеме включения стабилитрона напряжение на нагрузке опреде-

ляется напряжением на стабилитроне?

21 В каком направлении (прямом или обратном) включают стабилитрон? Почему?

22 Как получить стабилизацию для более низкого напряжения, чем напряжение стабилиза-

ции стабилитрона?

22 Последовательное соединение стабилитронов. Назначение и недостатки.

23 Каскадное соединение стабилитронов. Назначение и недостатки.

24 Что показывает ТКН стабилитрона (объяснить на примере КС133А)?

25 ВАХ последовательно соединенных стабилитронов.

26 Возможно ли использовать выпрямительный диод в качестве стабилизатора напряжения?

27 Возможно ли использовать стабилитрон для выпрямления напряжения?

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 3