Міністерство освіти і науки України
Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара
Факультет фізики, електроніки та комп'ютерних систем
Кафедра експериментальної фізики
Напрям підготовки 17 - Електроніка та Телекомунікації
Спеціальність 172 - Телекомунікації та радіотехніка
Лабораторна робота №3
з навчальної дисципліни «Функціональна електроніка»
Виконав:
студент групи КЕ-20-1
Аділов Деніз
Дніпро 2023
Лабораторна робота 3. Дослідження тунельного діода
Мета роботи: дослідження параметрів та характеристик тунельного діода.
Короткі теоретичні відомості
Тунельний діод – напівпровідниковий прилад, принцип якого заснований на використанні тунельного ефекту, що полягає у проходженні через потенційний бар'єр електронів та утворенні на вольт-амперній характеристиці області негативного опору. Тунельні діоди застосовуються для генерування електричних коливань на високих частотах.
Основні параметри тунельних діодів:
U п – напруга піку. Пряма напруга відповідає піковому струму (частки -
одиниці).
U в – напруга впадини.
I п – струм піку.
I в – струм впадини.
I п – відношення струмів піку та впадини.
Iв
fR – гранична резистивна частота – частота, де активна складова повного
опору послідовного ланцюга обертається в нуль (МГц).
Rвт – опір втрат.
rдиф – диференціальний опір.
3. Хід роботи
Diode LH3344
Тип стабілітрону (близький до заданного діоду із стандартної бібліотеки NI Multisim): 1N4728A
Напруга стабілізації (Uст.min), В: 3.279
Напруга джерела (Uвх), В: 10
Моделювання:
Рис. 1. Схема дослідження тунельного діоду Шотткі
Запустіть симуляцію. На моніторі з'явиться наступне зображення на частоті 100 Гц(Герц) функціонального генератора та амплітуди в 12 вольт яка дорівнює джерелу напруги синусоїдальному – та побачимо та трьох дисплеях:
Рис. 2. Мультиметр, функціональний генератор та осцилограф з панелі інструментів які під’єднали до фази та заземлення.
Додамо резистор щоб отримати випрямляч напруги та отримаємо:
Рис.3.Випрямляч напруги на тунельному діодові Шотткі.
Запустіть симуляцію:
Отримали негладку ВАХ(Вольт-Амперну Характеристику) яка засвідчує нелінійну вольт-амперну характеристику, на якій існує ділянка з від'ємною диференційною провідністю.
Отже, в результаті при вхідному керуючому позитивному сигналі на діоді (на виході схеми) установиться напруга U2, а при від'ємному керуючому сигналі – U1, причому U2 >> U1. Ця різка різниця між величинами напруги на виході і дозволяє розглядати тунельний діод як прилад з двома стійкими станами, тобто електронний ключ. Перехід з одного стійкого стану в інший здійснюється, як зазначалося, досить швидко, що дозволяє використовувати тунельні діоди у схемах логічних та запоминаючих елементів цифрової схемотехніки.