Туннельные диоды

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра телекоммуникационных систем

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №1

«Туннельные диоды»

Выполнили: ст. гр. ИКТ-313

Анищенко И.Е.

Идиятова Д.И.

Черкасова С.А.

Проверил: доц. Сафинов Ш.С.

Уфа 2018

1. Цель работы

Экспериментальное исследование полупроводникового прибора – туннельного диода, снятие его характеристик при помощи схемы ФОЭ-2, и построение ВАХ на основе полученных измерений.

1. Краткие теоретические сведения

Туннельный эффект наблюдается в очень тонком p-n-переходе толщиной менее 10 нанометров. Такой p-n-переход возникает между вырожденным полупроводниками p- и n-типа проводимости. Электропроводность вырожденных полупроводников соизмерима с электропроводностью проводников за счёт сильного легирования исходного материала донорной и акцепторной примесями, необходимого для формирования соответственно n- и p-областей диода.

Туннельный эффект проявляется на прямой вольтамперной характеристике p-n-перехода в виде горба с участком, на котором дифференциальное сопротивление диода отрицательно.

Участок отрицательного сопротивления на ВАХ туннельного диода позволяет реализовать на его основе различные электронные и радиоэлектронные устройства. С этой целью последовательно или параллельно с диодом достаточно включить нагрузку, например, содержащую реактивную составляющую, причём, по постоянному току ВАХ диода и нагрузки, размещённые в одной и той же координатной плоскости, должны пересекаться на участке отрицательного сопротивления туннельного диода. Тогда электрическая цепь «диод – нагрузка» будет неустойчива во времени, то есть она будет являться генератором периодического сигнала.

Туннельные диоды характеризуются следующими основными параметрами:

- ток пика ВАХ;

- ток впадины ВАХ;

- напряжение пика ВАХ;

- напряжение впадины ВАХ;

- отношение тока пика к току впадины;

- максимально допустимый прямой ток;

- максимально допустимое прямое напряжение;

- максимально допустимое обратное напряжение;

- максимально допустимая мощность, рассеиваемая диодом;

-дифференциальное отрицательное сопротивление диода при заданном прямом токе;

- общая ёмкость диода в точке впадины ВАХ;

- индуктивность диода;

-допустимый диапазон температур окружающей среды или корпуса диода.

1. Лабораторное оборудование

Для выполнения данной лабораторной работы необходимы универсальный субблок S с заменяемым субблоком P2 и электронный осциллограф, составляющие лабораторный стенд, позволяющий экспериментально получить ВАХ туннельного диода и исследовать импульсный генератор.

На рисунке 1 и 2  представлены принципиальные электрические схемы лабораторного стенда и заменяемого субблока P2.

[pic 1]

Рисунок 1 -  Принципиальные электрические схемы лабораторного