МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙИНСТИТУТ
(Государственный ТехническийУниверситет)
Контрольное домашнеезадание по дисциплине
«Электротехника и Электроника»
На тему:
«Определениепараметров полупроводниковых приборов по их
статическим вольтамперным характеристикам»
Выполнил
студент 921 учебной группы
Антонов В.Г
Проверил
доцент Полубедов В.С.
Серпухов, 2010г.
Содержание
1. Назначение полупроводниковогоприбора
2. Электрические параметрыполупроводникового прибора
3. Предельные эксплуатационные данныеполупроводникового прибора
4. Вольтамперные характеристикиполупроводникового прибора
5.Определение параметровполупроводниковых приборов по их статическим вольтамперным характеристикам
Список литературы
1. Назначениеполупроводникового прибора
1) Выпрямительный Диод Д202
Выпрямительным диодом (иливыпрямителем) называют компонент электрической цепи, преобразующий переменныйток в постоянный. Обычно это полупроводниковый диод, оказывающий высокое сопротивлениетоку, текущему в одном направлении, и низкое сопротивление току, текущему водном направлении, и низкое сопротивление току, текущему в обратномнаправлении.
Д202 – сплавнойкремниевый диод, предназначенный для преобразования переменного напряжения частотойдо 1 кГц. Конструктивно оформлен в металлостеклянном корпусе с жесткимивыводами.
2) Стабилитрон Д808
Полупроводниковым стабилитрономназывается полупроводниковый кремневый диод, нормальным режимом работы которогоявляется режим электрического пробоя. Вольтамперная характеристикаполупроводниковых кремневых диодов в области электрического пробоя имеетучасток, который характеризуется тем, что при изменении тока в большихприделах, величина напряжения на диоде остаётся практически постоянной.
Это свойство использованодля создания приборов осуществляющих стабилизацию напряжения.
Д808 – стабилитронкремниевый сплавной малой мощности. Предназначен для стабилизации напряжения 7…14В в диапазоне токов стабилизации 3…33 мА. Выпускаются в металлостеклянномкорпусе с гибкими выводами.
Тип стабилитронаприводится на корпусе. Корпус стабилитрона в рабочем режиме служитположительным электродом (анодом). Масса стабилитронане более 1 г.
3) Биполярный транзистор ГТ108
Биполярный транзистор — это полупроводниковый прибор, состоящий изтрех областей с различными типамипроводимости и двумя взаимодействующими р-n переходами.
Основное назначениетранзистора — усиление или переключение электрических сигналов. В зависимостиот чередования областей полупроводниковых слоев различают n-p-n и p-n-pтранзисторы.
Транзистор ГТ108 — германиевыйсплавной малой мощности. Предназначен для работы в усилительных и импульсныхсхемах. Выпускается в металлостеклянном корпусе с гибкими выводами. Обозначениетипа приводится на корпусе. Масса транзистора не более 0,5 г.
2 Электрические параметрыполупроводникового прибора
1) ДиодД202:
— Постоянноепрямое напряжение при Iпр = 400 мА не более 1В;
— Постоянный обратный ток при Uобр =Uобр.макс не более500 мкА;
— Емкость p-n-перехода 79пФ.
2) Стабилитрон Д808:
— Напряжениестабилизации при Iст = 5 мА:
при Т = +25°С…………………………………………….……..7- 8,5 В;
при Т = -60°С……………………………………………………6 — 8,5В;
при Т = +125°С………………………………………………….7 — 9,5 В;
— Температурный коэффициентнапряжения стабилизации, не более:
в диапазоне температур +30...+125°С………………….……0,07%/°С;
в диапазоне температур –60…+70°С……………………………1%/°С;
— Временная нестабильность напряжениястабилизации
при Iст = 5 мА…......................................................................................±1%;
— Уход напряжения стабилизации через5 с после включения, не более:
за первые 5мин…………………………………………………....170 мВ;
за последующие 10 мин…………………………………………….20мВ;
— Постоянное прямое напряжение приIпр = 50 мА, Т = -60 и +25°С,
не более……………………………………………………………..1 В;
— Постоянный обратный ток при Uобр =1 В, не более………….0,1 мкА;
— Дифференциальное сопротивление, неболее:
при Iст = 1 мА………………………………………………………12Ом;
при Iст = 5 мА и Т = +25°С………………………………………….6Ом;
при Iст = 5 мА и Т = + 125°С………………………………………15Ом;
— Емкость перехода…………………………………………………400пФ;
— Тепловое сопротивление……………………………………0,36°С/мВт;
- Обратное сопротивление при Uобр =1 В……………………...1 МОм;
- Гарантийная наработка не менее………………………………...5000ч;
— Срок хранения…………………………………………………….8,5лет.
3) Транзистор ГТ108:
— Граничная частотапередачи тока в схеме с общей базой при Uкб=5 В, Iэ= 1 мА не менее:
ГТ108А……………………………………………...……………..0,5МГц;
ГТ108Б, ГТ108В, ГТ108Г …………………………...……………...1МГц;
— Напряжение насыщенияколлектор эмиттер при Iк=50мА
Iб=5 мА не более……………………………………………………......3В;
Статистическийкоэффициент передачи тока в режиме малого сигнала при Uкб=5В, Iэ=1мА:
при Т=293К:
ГТ108А……………………………………………………….20– 50;
ГТ108Б………………………………………………………..35– 80;
ГТ108В…………………………………………………....…...60–130;
ГТ108Г………………………………………………………110– 250;
при Т=328К:
ГТ108А………………………………………………………..20– 100;
ГТ108Б…………………………………………………………...35– 160;
ГТ108В……………………………………………………....…...60– 260;
ГТ108Г…………………………………………………………….110– 500;
при Т=243К:
ГТ108А…………………………………………………………….15– 50;
ГТ108Б……………………………………………………………..20– 80;
ГТ108В……………………………………………………....…...40– 130;
ГТ108Г……………………………………………………………...70– 250;
— Обратный ток коллекторапри Uкб=5В не более:
При Т=293К……………………………………………………….10мкА;
ПриТ=328К………………………………………………………250мкА;
— Обратный ток эмиттерапри Uкб=5 В не более…………………15 мкА;
— Ёмкость коллекторногоперехода при Uкб=5 В, f=1 МГц не более…..50 пФ;
— Постоянная времени цепиобратной связи при Uкб= 5 В, Iэ=1 мА,
f=465 кГц не более…………………………………………………..…5нс.
3. Предельныеэксплуатационные данные полупроводникового прибора
1) Диод Д202:
— Постоянное(импульсное) обратное напряжение ………………100 В;
— Средний прямой ток:
при наличии теплоотводящего шассиплощадью 40 см2 ….…....400 мА;
без теплоотводящего шасси……………………………………....100мА;
— Граничная частота:
без снижения электрических режимов…………………………...20кГц;
при снижении величины выпрямленноготока на 10%...................30 кГц;
при снижении величины выпрямленноготока на 30% …………50 кГц;
— Температура окружающейсреды………………………… -60...+125°С;
— Температуракорпуса…………………………………………… +135°С;
— Температураперехода…………………………………………. +150°С;
— Относительная влажность при 40°Сдо…………………………...98%;
— Давление окружающеговоздуха……………………..7х102 — 2х105 Па;
— Вибрационные ускорения (10-600 Гц)до…………………………7,5g;
— Постоянные и ударные ускорениядо…………………………….150g;
— Отсутствие механических резонансовпри перегрузках 6-10g
на частотах………………………………………………………10-60Гц;
— Гарантийная наработкане менее……………………………..5000 ч;
2) Стабилитрон Д808:
— Минимальный токстабилизации…………………………………..3 мА;
— Максимальный ток стабилизации:
при Т
при Т = +125 °С (+100°С)…………………………………………...8 мА;
— Постоянный прямойток…………………………………………...50 мА;
— Рассеиваемая мощность:
при Т
при Т = + 125 °С (+100°С)………………………………………..70 мВт;
- Температура окружающейсреды………………………..-60 ...+125°С;
— Давление окружающего воздуха……………………2,7х104-3х105 Па;
— Вибрационные ускорения (10-600 Гц)до……………….10 g (до 7,5g);
— Многократные удары с ускорениемдо……………… ………...100g;
— Постоянные ускорениядо……………………………...100g (до 20g);
— Вибрация нафиксированной частоте с ускорением до…………...12g.
3) Транзистор ГТ108:
— Постоянное напряжение коллектор-база…………………….………5В;
— Импульсное напряжениеколлектор-база при τи≤ 5мкс……….…80В;
— Полное тепловоесопротивление……………………….……..0,8 К/мВт;
— Постоянный токколлектора……………………………………….50 мА;
— Температураперехода………………………………………………353К;
— Постоянная рассеиваемаямощность коллектора:
при Т=293К……………………………………………………..75мВт;
приТ=328К……………………………………………………...33,3 мВт;
— Температура окружающейсреды………………………от 228 до 328 К.
4. Вольтамперные характеристикиполупроводникового прибора
/>
Рисунок 1. — Вольтамперная характеристика диода
/>
Рисунок 2. — Вольтампернаяхарактеристика стабилитрон
/>
/>
Рисунок 3. — Входные ивыходные характеристики транзистора
5. Определение параметровполупроводниковых приборов по их статическим вольтамперным характеристикам
1) Диод Д202:
S — крутизна вольтампернойхарактеристики;
Ri- внутреннее сопротивление попеременному току;
R0 — внутреннее сопротивление попостоянному току;
КВЫП- коэффициент выпрямления;
/>
/>
/>
/>
/>
2) Транзистор ГТ108:
h11 — входное сопротивление при короткомзамыкании во входной цепи;
h12 — коэффициент обратной связи понапряжению при холостом ходе во входной цепи;
h21 — коэффициент передачи тока прикоротком замыкании в выходной цепи;
h22 — выходная проводимость при холостомходе во входной цепи;
/>
/>
/>
/>
3) Стабилитрон Д808:
RД — дифференциальное сопротивление;
R0 — сопротивление по постоянному току;
Uст — напряжение стабилизации;
Iст – ток стабилизации;
Iст.макс, Iст.мин – максимальный и минимальный ток стабилизации;
/>
/>
/>
/>
/>
Список литературы
1. Справочник по полупроводниковым диодам,транзисторам и интегральным схемам. Под общей редакцией Н.Н. Горюнова. — Издание 3.
1982 г.
2. Катаранов Б.А., Палаженко А.В., СиротинскийИ.Л. Электроника. Учебное пособие к практическим занятиям. — Изд. СВИ РВ, 1996г.
3. Справочник для аппаратуры широкогоприменения. Справочник под редакцией Б.Л. Перельмана. – М.: Радио и связь,1981г.
4. smps.h18.ru/directory.html
5. oldradio.tesla.hu/szetszedtem/443orosz-tapegyseg/d808.pdf
6. www.155la3.ru/datafiles/d202.pdf