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

                                                                    

 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:

1) 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

  

2) 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