WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 ||

Кварцевая пластина 1 закреплена в стеклянном корпусе 2.

Сигнал подводится по проводникам 3. На рис. 13 показана пластина резонатора.

На основание пластины 3 напылены контактные площадки 1, к которым припаены проводники. Электрический сигнал подводится к паре контактов, расположенной на одной стороне пластины (первая пара). Из-за того, что кварц Рис. 12 Кварцевый обладает пьезоэлектрическими свойствами, это вызывает резонатор для колебания пластины. Вследствие прямого пьезоэффекта на низкочастотной контактных площадках, расположенных на обратной стороне аппаратуры:

пластины (вторая пара) возникает разность потенциалов.

1 – пластина с На определенной частоте, определяемой геометрическими нанесенными параметрами пластины, возникает резонанс и амплитуда контактами; 2 – электрические сигнала, снимаемого со второй пары контактов, резко проводники; 3 – корпус возрастает. Данная частота называется частотой резонанса.

Это свойство используется для стабилизации частоты в генераторах радиостанций, работающих в диапазоне длинных 3 и средних волн.

Рис. 13 Пластина резонатора:

1 – контакты; 2 – выводы;

3 – кварцевая пластина 1 2 Порядок выполнения работы 1 Собрать лабораторную установку для получения частотных характеристик резонатора (рис. 14).

С выхода генератора 1 сигнал подается на вход двулучевого осциллографа 3. На вход 2 подается сигнал, прошедший через кварцевый резонатор 2. При неизменной амплитуде сигнала (на входе 1) с изменением частоты Рис. 14 Установка для изменяется амплитуда сигнала на входе 2, что фиксируется получения АЧХ резонатора: осциллографом. На частоте резонанса амплитуда сигнала значительно превышает первоначальную. Дальнейшее увеличение частоты приводит к падению амплитуды.

2 Включить осциллограф и генератор, дать им прогреться в течение 2 – 3 мин.

3 Изменяя частоту колебаний, подаваемых на вход резонатора, определить его резонансную частоту. Результаты занести в табл. 4.

4 Зависимость амплитуды сигнала от его частоты Частота F, кГц Амплитуда U, В 4 Построить график зависимости амплитуды колебаний на выходе резонатора от частоты (рис. 15).

f, кГц fp f, кГц Рис. 15 График зависимости амплитуды сигнала от частоты.

fp – резонансная частота Содержание отчета 1 Рисунок установки с пояснениями к принципу ее работы.

2 Заполненная таблица зависимости амплитуды от частоты с отмеченной резонансной частотой.

3 График зависимости амплитуды от частоты.

Контрольные вопросы 1 Принцип работы кварцевого резонатора.

2 Применение кварцевого резонатора.

3 От чего зависит резонансная частота.

4 Принцип работы установки для определения АЧХ.

Литература: [3, с. 33 – 37; 4, с. 23 30].

Лабораторная работа ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЕМКОСТИ ВАРИКАПА ОТ ПРИЛОЖЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Цель работы: ознакомиться с технологией изготовления, применением и характеристиками полупроводниковых емкостных устройств.

Приборы и принадлежности: измеритель емкости, источник постоянного тока, варикап.

В настоящее время в радиоэлектронной аппаратуре все большее распространение получают полупроводниковые емкостные устройства. Они применяются в радиопередатчиках и радиоприемниках в цепях настройки контуров вместо конденсаторов переменной емкости. Эти устройства получили название варикапов (англ. Varyable capacity – изменяемая емкость). Преимущество варикапов перед конденсаторами переменной емкости в том, что они нечувствительны к механическим воздействиям и имеют значительно меньшие габариты. Недостатком является их высокий ТКЕ (т.е. они чувствительны к изменению температуры), для компенсации которого применяют специальные схемы подключения.

Емкостные свойства варикапа обусловлены наличием внутреннего электрического поля в p-n-переходе. При скачкообразном изменении концентрации донорных (Nd) и акцепторной (Na) примесей (так называемый резкий p-nпереход) концентрация электронов в области n намного больше, чем в p-области. Электроны движутся в область p.

Концентрация дырок в области p больше, чем в n-области, идырки движутся в область n. Таким образом, область n заряжается положительно а область p-отицательно (рис. 16, поз. 2). Между областями p и n возникает контактная разность потенциалов Uk (потенциальный барьер) и электрическое поле. Это поле направлено так, что оно отталкивает электроны внутрь области n, а дырки – в pобласть. В результате этого образуется тонкий переходной слой, в котором отсутствуют свободные электроны и дырки.

Uпр Uобр Uk Uk + Uобр Uk + Uобр 1 Рис. 16 p-n-переход варикапа: 1 – при приложении обратного напряжения;

2 – при отсутствии внешнего напряжения; 3 – при приложении прямого напряжения При приложении к варикапу обратного напряжения Uобр высота потенциального барьера возрастает на величину приложенного напряжения (рис. 16, поз. 1). Переходной слой расширяется, и через варикап течет только малый обратный ток. Под действием прямого напряжения Uпр высота потенциального барьера уменьшается на величину этого напряжения (рис. 16, поз. 3). Переход открывается и через него идет прямой ток, толщина p-n-перехода уменьшается.

Таким образом, изменение напряжения, прикладываемого к p-n-переходу варикапа приводит к изменению его толщины и заряда в нем, т.е. p-n-переход действует как емкость.

Емкость данного вида связана с образованием потенциального барьера между p-n-областями, и поэтому она называется барьерной емкостью.

Порядок выполнения работы 1 Собрать установку для определения зависимости емкости варикапа от приложенного напряжения (рис. 17).

Рис. 17 Установка для определения емкостных Cp характеристик Cв варикапа: ИН – источник напряжения; Ср – разделительная емкость; Св – емкость варикапа;

ИЕ – высокочастотный измеритель емкости (Е7 – 9) 2 Включить источник постоянного напряжения и измеритель емкости.

3 Установив на нулевую отметку индикатор, уравновесить измерителем емкости разделительную емкость Ср,.

4 Подать на варикап изменяемое напряжение и провести измерение емкости варикапа. Результаты занести в табл. 5.

5 Зависимость емкости от приложенного напряжения Uи Cв 5 Построить график зависимости Св от U.

Содержание отчета 1 Название и цель работы.

2 Принцип действия варикапа.

3 Методика измерения емкости, схема лабораторной установки.

4 Таблица и график зависимости емкости варикапа от напряжения.

Контрольные вопросы 1 Применение варикапов, их достоинства и недостатки.

2 Физика полупроводниковой емкости варикапа.

3 Емкость варикапа при отсутствии внешнего напряжения.

4 Изменение емкости при подаче прямого напряжения.

5 Изменение емкости при подаче обратного напряжения.

Литература: [5, С. 7 – 19].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1 Щука А. А. Функциональная электроника: Учеб. для вузов: М.: МИРЭА, 1998.

2 Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах. М.:

Мир, 1987.

3 Викторов И. А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. М.: Наука, 1981.

4 Кравченко А. Ф. Физические основы функциональной электроники: Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во Новосиб.

ун-та, 2000.

5 Волков В. М., Иванько А. А., Латий В. Ю.

Микроэлектроника. Киев: Техника, 1983.

Pages:     | 1 ||










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.