Исследование полупроводникового стабилитрона

Министерство высшего образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем (КИБЭВС)

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО СТАБИЛИТРОНА

Отчёт по практической работе №2

По дисциплине «Электроника и схемотехника»

                                                           Студент

__________А.Е. Иванов

Руководитель:

Преподаватель кафедры БИС        

                                                      ______  ______    А.С. Семенов

                      (оценка)

                                                               __________

1 Введение

Цель работы: снятие и анализ вольтамперных характеристик полупроводникового стабилитрона.

2 Ход работы

Задание:

2.1. Измерение напряжения и вычисление тока через стабилитрон.

2.2. Получение нагрузочной характеристики параметрического стабилизатора.

2.3. Получение ВАХ стабилитрона на экране осциллографа.

2.4. Построение нагрузочной прямой стабилитрона.

        2.1 Измерение напряжения и вычисление тока через стабилитрон.

2.1.1 Была собрана схема согласно рисунку 3 в методичке.

[pic 1]

Рисунок 2.1- Измерение напряжения стабилитрона

[pic 2]

Рисунок 2.2- Характеристики стабилитрона

Рассчитаем значения Е𝑚𝑖𝑛, Е𝑚𝑎𝑥,, при помощи формул (1),(2),(3), где [pic 3]

𝑈ст=82.07 В,

𝐼ст.𝑚𝑖𝑛=0,04312 А,

𝐼ст.𝑚𝑎𝑥= 10Iст.min=0,4312 А,

𝐼н=0 А,

=,[pic 4][pic 5]

 .[pic 6]

Е𝑚𝑖𝑛=𝑈ст+𝑅∗(𝐼н+𝐼ст.𝑚𝑖𝑛) (1)

Е𝑚𝑎𝑥=𝑈ст+𝑅∗(𝐼н+𝐼ст.𝑚𝑎𝑥) (2)

 (3)[pic 7]

Тогда подставим (1) и (2) в (3):

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

R=R;

Несложно увидеть, что ничего не получается.

Тогда подставим (3) в (1):

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

Затем если подставить в наше уравнение,  уравнение (2) то получим тождество:

=[pic 14][pic 15]

Вывод: системы решить не могу.

Однако если взять значение R=300 Ом, уравнения (1) и (2), решаются линейно.

Е𝑚𝑖𝑛=𝑈ст+𝑅∗(𝐼н+𝐼ст.𝑚𝑖𝑛)

Е𝑚𝑖𝑛=82.07 +300∗(0,04312)

Е𝑚𝑖𝑛= 95,006

Е𝑚𝑎𝑥=𝑈ст+𝑅∗(𝐼н+𝐼ст.𝑚𝑎𝑥)

Е𝑚𝑎𝑥=82.07 +300∗(0,4312)

Е𝑚𝑎𝑥 = 211,43

Произведем измерения напряжения U на стабилитроне при изменении значений ЭДС источника E в диапазоне от 0 до Ест.max. Результаты были записаны в таблицу 1 в приложении А.

[pic 16]

Рисунок 2.3- Измерение напряжения Uст.

2.1.2 Вычислим ток Iст стабилитрона для каждого значения напряжения U используя формулу (4)

Iст = (E — Uст)/R (4)

Результаты вычисления были занесены в таблицу приложения А.

2.2        Получение нагрузочной характеристики параметрического стабилизатора.

Была собрана схема согласно методичке рисунок 4. Были проведены замеры Uст при различной Rн. Были вычислены IR, мА, Iн, мА, Iст, мА. Результаты вычислений записаны в таблицу 2 приложения А.

[pic 17]Рисунок 2.4 –Измерение Uст при различных Rн.