Расчетно-графическая работа № 1

по дисциплине «Электроника»

Выполнил: ст.гр. БАУ-11-7

Нуржауова Р.Б.

№ зачетной книжки:11151

Проверил: Жолшараева Т.М.

Алматы 2012

Задача №1

Концентрация донорной примеси составляет N_д = 2∙10¹⁵ атом/см³, акцепторной примеси – N_а = 2∙10¹⁸ атом/см³, собственная концентрация носителей в полупроводнике - n_i=4∙10¹⁴. Найти контактную разность потенциалов для р-n перехода при заданной температуре Т= 21 ^оС

Дано:

N_д = 2∙10¹⁵ атом/см³

N_а = 2∙10¹⁸ атом/см³

n_i=4∙10¹⁴

Т= 21 ^оС = 294 К

q = Кл

k = Дж/к

Найти:

Решение:

Воспользуемся соотношением:

;

где - температурный потенциал;

N_А и N_Д – концентрация акцепторной и донорной примесей соответственно;

n_i – собственная концентрация.

Найдем контактную разность потенциалов:

В.

Ответ: =0,27В.

Задача №2

Обратный ток диода при Т=300 К равен I₀=1,5 мкА. Определить сопротивление полупроводникового диода постоянному току и его дифференциальное сопротивление при прямом напряжении U_пр=100 мВ.

Дано:

Т=300 К

I₀=1,5 мкА

U_пр=100 мВ

q = Кл

k = Дж/к

Найти:

R₀; r_диф

Решение:

Найдем ток диода при прямом напряжении по формуле:

; где

А

Сопротивление диода постоянному току:

Ом.

Дифференциальное сопротивление при прямом напряжении:

Ом.

т.к. ток > , значит (I) > ()

= = =0,356Ом.

Ответ: R₀=1,38Ом;

r_диф=0,356Ом.

Задача №3

Полупроводниковый диод имеет прямой ток I_пр=0,07А. при прямом напряжении U_пр.=0,4В и температуре Т=32 ^оС. Определить обратный ток I₀, дифференциальное сопротивление r_диф. при напряжении U=U₁ =0,2В и при U = 0.

Дано:

I_пр=0,07А

U_пр.=0,4В

Т=305К

U=U₁ =0,2В

U = 0В.

q = Кл

k = Дж/к

Найти:

I₀; r_диф.

Решение:

Из формулы ;

= = 0,0263 В

выразим

Для определения при U = 0,2В, сигнала найти через переход:

А.

Ом.

Для определения при U = 0, сигнала найти через переход:

, → Ом.

Ответ: I₀ =0,2*10^-8 А;

r_диф.(0,1)=6575Ом;

r_диф.(0)=0,58Ом.

Задача №4

В схеме параметрического стабилизатора напряжения сопротивление нагрузки R_н=3кОм. Данные стабилитрона: U_ст =10В ‑ напряжение стабилизации, I_{ст.макс.}=2,9мА‑ максимальный ток стабилизации, I_стмин=0,8мА‑ минимальный ток стабилизации. Входное напряжение изменяется от U_вхмин.=10В до U_{вхмакс.}=22В. Привести схему стабилизатора, вольтамперную характеристику стабилитрона и линию нагрузки на ней. Найти балластное сопротивление R_б. Определить будет ли обеспечена стабилизация во всем диапазоне изменения U_вх.

Дано:

R_н=0,6кОм.

U_ст =8В

I_{ст.макс.} =2,5мА

I_стмин =0,4мА

U_вхмин.=10В

U_{вхмакс.}=22В Схема включения

Найти: R_б

Решение:

Балластное сопротивление:

Среднее входное напряжение:

В

Среднее значение тока стабилизации:

А

Ток в нагрузке:

А

Балластное сопротивление:

Ом

Стабилизация будет обеспечена в пределах ():

В

В

Изменение напряжения источника питания должно происходить в пределах (18,2; 19,3)В

Ответ: R_б =415м

Задача №5

Температурный коэффициент напряжения стабилизации стабилитрона α_н=0,02 %/ ^оС, напряжение стабилизации при 20⁰С – U_ст=10В. Определить каким будет его напряжение стабилизации при температуре Т=50⁰С.

Дано:

α_н=0,02 %/ ^оС

U_ст1=10В

Т₁=20⁰С

Т₂=50⁰С

Найти:

U_ст2

Решение:

Температурный коэффициент напряжения стабилизации:

, где

Выразим из вышеизложенных формул :

В

Ответ: =10,1В

Список использованной литературы

1. Жолшараева Т.М. Микроэлектроника. Полупроводниковые приборы: Учебное пособие. ‑ Алматы: АИЭС, 2006. – 79 с.

2. Жолшараева Т.М. Электроника. Методические указания к выполнению расчетно-графических работ. ‑ Алматы: АИЭС, 2008. – 22 с.

3. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники: Учебное пособие для вузов.- М.: Лаборатория базовых знаний, 2001. – 488с.

4. Гусев В.Г. Электроника и микропроцессорная техника: Учебник для вузов. – М.: Высш. Шк., 2005.- 790с.

Дата добавления: 2015-05-07