Элементная база радиоэлектронной аппаратуры-1
УПИ – УГТУ
Кафедра радиоприёмные устройства.
Контрольная работа № 1
по дисциплине “ Элементная база радиоэлектронной аппаратуры “.
Вариант № 17
Шифр
Ф.И.О
Заочный факультет
Радиотехника
Курс 3
Работу не высылать.
УПИ – УГТУ
Кафедра радиоприёмные устройства.
Контрольная работа № 1
по дисциплине “ Элементная база радиоэлектронной аппаратуры “.
Вариант № 17
Шифр
Ф.И.О
Заочный факультет
Радиотехника
Курс 3
Работу не высылать.
Аннотация.
Целью работы является активизация самостоятельной учебной работы, развитие умений выполнять информационный поиск, пользоваться справочной литературой, определять параметры и характеристики, эквивалентные схемы полупроводниковых приборов.
Диод 2Д510А
Краткая словесная характеристика диода.
Диод кремниевый эпитаксиально- планарный.
Выпускаются в стеклянном корпусе с гибкими выводами. Диоды маркируются цветным кодом одной широкой и одной узкой полосами зелёного цвета со стороны вывода катода.
Масса диода не более 0,15 г.
Паспортные параметры.
Электрические параметры
Постоянное прямое напряжение при не Iпр= 200 мА более
при 298 и 398 К …………………………………………………………….. 1,1 В
при 213 К …………………………………………………………………… 1,5 В
Постоянный обратный ток при Uпр= 50 В, не более
при 298 и 213 К ……………………………………………………………. 5 мкА
при 398 К …………………………………………………………………… 150 мкА
Заряд переключения при Iпр= 50 мА, Uобр,и= 10 В, не более ………………. 400 пКл
Общая ёмкость диода при Uобр= 0 В, не более ………………………………… 4 пФ
Время обратного восстановления при Iпр= 50 мА, Uобр,и= 10 В,
Iотсч= 2 мА не более ……………………………………………………………… 4 нс
Предельные эксплуатационные данные
Постоянное, импульсное обратное напряжение (любой формы и
периодичности) ……………………………………………………………………… 50 В
Импульсное обратное напряжение при длительности импульса (на уровне 50 В)
не более 2 мкс и скважности не менее 10 ………………………………………… 70 В
Постоянный или средний прямой ток
при температуре от 213 до 323 К ………………………………………… 200 мА
при 393 К ………………………………………………………………….. 100 мА
Импульсной прямой ток при τи ≤ 10 мкс (без превышения среднего прямого тока)
при температуре от 213 до 323 К ………………………………………… 1500 мА
при 393 К ………………………………………………………………….. 500 мА
Температура перехода ……………………………………………………………… 423 К
Температура окружающей среды ………………………………………………….От 213 до
393 К
Семейство вольтамперных характеристик
Iпр,мА
200
160
120
80
40
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0
Uпр,В
Расчёты и графики зависимостей
сопротивление постоянному току R= и переменному току (малый сигнал) r~ от прямого и обратного напряжения для комнатной температуры 298 К.
Зависимость тока от прямого напряжения
Iпр,мА
200 I8
180
160
140
120
100
80
60
40
20 I1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7 U1
0,8
0,9
1,0
1,1 U8
Uпр,В
I1 = 10 мА, U1 = 0,63 В, R1 = U1 / I1 = 0,63 / 10 мА = 63 Ом
I2 = 20 мА, U2 = 0,73 В, R2 = U2 / I2 = 0,73 / 20 мА = 36,5 Ом
I3 = 40 мА, U3 = 0,81 В, R3 = U3 / I3 = 0,81 / 40 мА = 20,3 Ом
I4 = 60 мА, U4 = 0,86 В, R4 = U4 / I4 = 0,86 / 60 мА = 14,3 Ом
I5 = 80 мА, U5 = 0,90 В, R5 = U5 / I5 = 0,90 / 80 мА = 11,3 Ом
I6 = 120 мА, U6 = 0,97 В, R6 = U6 / I6 = 0,97 / 120 мА = 8,03 Ом
I7 = 160 мА, U7 = 1,03 В, R7 = U7 / I7 = 1,03 / 160 мА = 6,4 Ом
I8 = 200 мА, U8 = 1,10 В, R8 = U8 / I8 = 1,10 / 200 мА = 5,5 Ом
ΔI1 = 10 мА, ΔU1 = 0,10 В, r1 = ΔU1 / ΔI1 = 0,10 / 10 мА = 10 Ом
ΔI2 = 20 мА, ΔU2 = 0,08 В, r2 = ΔU2 / ΔI2 = 0,08 / 20 мА = 4 Ом
ΔI3 = 20 мА, ΔU3 = 0,05 В, r3 = ΔU3 / ΔI3 = 0,05 / 20 мА = 2,5 Ом
ΔI4 = 20 мА, ΔU4 = 0,04 В, r4 = ΔU4 / ΔI4 = 0,04 / 20 мА = 2 Ом
ΔI5 = 40 мА, ΔU5 = 0,07 В, r5 = ΔU5 / ΔI5 = 0,07 / 40 мА = 1,7 Ом
ΔI6 = 40 мА, ΔU6 = 0,06 В, r6 = ΔU6 / ΔI6 = 0,06 / 40 мА = 1,5 Ом
ΔI7 = 40 мА, ΔU7 = 0,07 В, r7 = ΔU7 / ΔI7 = 0,07 / 40 мА = 1,7 Ом
Зависимость сопротивления постоянному току R= от прямого напряжения Uпр
R=,Ом
70 R1
60
50
40
30
20
10 R8
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7 U1
0,8
0,9
1,0
1,1 U8
Uпр,В
Зависимость сопротивления переменному току r~ от прямого напряжения Uпр
r~,Ом
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7 U1
0,8
0,9
1,0
1,1 U7
Uпр,В
Зависимость тока Iобр от обратного напряжения Uобр
Iобр,мкА
5,0 I7
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5 I1
0
5
10
15
20
25
30
35
40 U1
45
50 U7
Uоб,В
I1 = 0,25 мкА, U1 = 37 В, R1 = U1 / I1 = 37 / 0,25 мкА = 148 МОм
I2 = 0,50 мкА, U2 = 40 В, R2 = U2 / I2 = 40 / 0,50 мкА = 80 МОм
I3 = 1,00 мкА, U3 = 42 В, R3 = U3 / I3 = 42 / 1,00 мкА = 42 МОм
I4 = 2,00 мкА, U4 = 44 В, R4 = U4 / I4 = 44 / 2,00 мкА = 22 МОм
I5 = 3,00 мкА, U5 = 46 В, R5 = U5 / I5 = 46 / 3,00 мкА = 15,3 МОм
I6 = 4,00 мкА, U6 = 48 В, R6 = U6 / I6 = 48 / 4,00 мкА = 12 МОм
I7 = 5,00 мкА, U7 = 50 В, R7 = U7 / I7 = 50 / 5,00 мкА = 10 МОм
ΔI1 = 0,25 мкА, ΔU1 = 3 В, r1 = ΔU1 / ΔI1 = 3 / 0,25 мкА = 12 МОм
ΔI2 = 0,50 мкА, ΔU2 = 2 В, r2 = ΔU2 / ΔI2 = 2 / 0,50 мкА = 4 МОм
ΔI3 = 1,00 мкА, ΔU3 = 2 В, r3 = ΔU3 / ΔI3 = 2 / 1,00 мкА = 2 МОм
ΔI4 = 1,00 мкА, ΔU4 = 2 В, r4 = ΔU4 / ΔI4 = 2 / 1,00 мкА = 2 МОм
ΔI5 = 1,00 мкА, ΔU5 = 2 В, r5 = ΔU5 / ΔI5 = 2 / 1,00 мкА = 2 МОм
ΔI6 = 1,00 мкА, ΔU6 = 2 В, r6 = ΔU6 / ΔI6 = 2 / 1,00 мкА = 2 МОм
Зависимость сопротивления постоянному току R= от обратного напряжения Uобр
R=, МОм
160
140
120
100
80
60
40
20
0
5
10
15
20
25
30
35
40 U1
45
50 U7
Uоб,В
Зависимость сопротивления переменному току r~ от обратного напряжения Uобр
r~, МОм
12
10
8
6
4
2
0
5
10
15
20
25
30
35
40 U1
45
50 U7
Uоб,В
График зависимости ёмкость Собр от обратного напряжения
Сд, пФ
4
3
2
1
0
20
40
60
80
UобрВ
Определение величин температурных коэффициентов.
Определим графически из семейства вольтамперных характеристик величины температурных коэффициентов ТКUпр и ТКIобр.
Iпр,мА
200
160
120
80
40
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2 U1
1,4
1,6 U2
Uпр,В
I = 200 мА, U1= 1,5 B, U2= 1,1 B, T1= 298 K, T2= 213 K
Iобр,мкА
150 I2
125
100
75
50
25 I1
0
10
20
30
40
50 U
60
UобрВ
U = 50 B, I1= 5 мкА, I2= 150 мкА, Т1= 298 К, Т2= 398 К
Определение сопротивления базы.
Величина сопротивления базы rб оценивается по наклону прямой ветви ВАХ при больших токах (Т=298К)
Iпр,мА
500 I2
400
300
200 I1
100
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
Uпр,В
Тепловой потенциал
По вольтамперной характеристике определяем
U1 = 1,1 В, U2 = 1,2 В,
I1 = 200 мА, I2 = 500 мА
Малосигнальная высокочастотная схема диода
и величины её элементов.
Малосигнальная высокочастотная схема диода при обратном смещении
Величины элементов схемы при Uобр = 5 В
Библиографический список.
“Электронные приборы учебник для вузов” Дулин В.Н., Аваев Н.А., Демин В.П. под ред. Шишкина Г.Г. ; Энергоатомиздат, 1989 г..
Батушев В.А. “ Электронные приборы учебник для вузов”; М. Высш.шк., 1980г.
Справочник “ Полупроводниковые приборы диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы”; М. Энергоатомиздат, 1987г..
“ Исследование характеристик и параметров полупроводниковых приборов” методические указания к лабораторной работе по курсу “ Электронные приборы”; Свердловск, 1989г..