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 ?и ? 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
    
    ?I1 = 10 мА, ?U1 = 0,10 В, r1 = ?U1 / ?I1 = 0,10 / 10 мА = 10 Ом
    ?I2 = 20 мА, ?U2 = 0,08 В, r2 = ?U2 / ?I2 = 0,08 / 20 мА = 4 Ом
    ?I3 = 20 мА, ?U3 = 0,05 В, r3 = ?U3 / ?I3 = 0,05 / 20 мА = 2,5 Ом
    ?I4 = 20 мА, ?U4 = 0,04 В, r4 = ?U4 / ?I4 = 0,04 / 20 мА = 2 Ом
    ?I5 = 40 мА, ?U5 = 0,07 В, r5 = ?U5 / ?I5 = 0,07 / 40 мА = 1,7 Ом
    ?I6 = 40 мА, ?U6 = 0,06 В, r6 = ?U6 / ?I6 = 0,06 / 40 мА = 1,5 Ом
    ?I7 = 40 мА, ?U7 = 0,07 В, r7 = ?U7 / ?I7 = 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
    
    ?I1 = 0,25 мкА, ?U1 = 3 В, r1 = ?U1 / ?I1 = 3 / 0,25 мкА = 12 МОм
    ?I2 = 0,50 мкА, ?U2 = 2 В, r2 = ?U2 / ?I2 = 2 / 0,50 мкА = 4 МОм
    ?I3 = 1,00 мкА, ?U3 = 2 В, r3 = ?U3 / ?I3 = 2 / 1,00 мкА = 2 МОм
    ?I4 = 1,00 мкА, ?U4 = 2 В, r4 = ?U4 / ?I4 = 2 / 1,00 мкА = 2 МОм
    ?I5 = 1,00 мкА, ?U5 = 2 В, r5 = ?U5 / ?I5 = 2 / 1,00 мкА = 2 МОм
    ?I6 = 1,00 мкА, ?U6 = 2 В, r6 = ?U6 / ?I6 = 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
    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.
    
    1) "Электронные приборы: учебник для вузов" Дулин В.Н., Аваев Н.А., Демин В.П. ............