微观经济学考试答案尔雅2016

实验一 各类二极管特性测试的综合实验一、实验目的1 验证晶体二极管的单向导电特性2 学会测量晶体二极管的伏安特性曲线。3 掌握几种常用特种功能二极管的特性和使用方法。二、实验预习要求1 复习晶体二极管结构和伏安特性。2 阅读光电二极管、发光二极管和稳压管的特性和使用范围。3 复习用万用表测量晶体二极管的方法。阅读用图示仪测试晶体二极管及用示波器测量输出电压的方法。三、主要实验设备1 KJ120 学习机一台2 数字式万用表 2 块（Vicor /FLUK） 四、实验原理晶体二极管由一个 PN 结构成，具有单向导电作用。几种常用二极管的符号如图 1.1 所示。图 1.1 几种常见二极管的符号普通二极管，如 IN4001；IN4148；2AP 等。稳压管如 2DWXX，它工作在反向击穿区。使用时，利用反向电流在击穿区很大范围内变化而电压基本恒定的特性来进行稳压。发光二极管是一种把电能变成光能的半导体器件。发光二极管有各种颜色，例如有发红光的，发黄光的，发绿光的等等，近几年出现的发兰光的二极管是显示技术上的一大突破，它的出现带来的真彩显示技术。发光二极管工作电压较低（1.63V） ，正向工作电流只需几毫安到几十毫安，故常作线路通断指示和数字显示。若将万用表黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，则二极管处于正向偏置，呈现低阻，反之，二极管处于反向偏置，呈现高阻。根据两次测量的阻值，就可判断二极管的极性。 （注意：二极管的电阻为动态电阻，变化范围较大，因为 ，只要beeiur稍有变化， 变化很大，所以 受外围电路变化影响较大。 ）beubiber五、实验步骤1. 二极管的一般测试（1）按实验报告表 1.1，要求多用万用表测量二极管（IN4004，IN4148 ，2AP9，LED）（2）二极管正向电压测量：用万用表二极管档测量2测量2AP9伏安特性（1）测量 2AP9 正、反向伏安特性的线路见图 1.2。按图接好线路图 1.2 测量 2AP9 伏安特性的线路。（2）将电位器 Rw 中心滑臂旋至地端，接通电源。调节 Rw 阻值使输出电压逐渐增大。按实验报告表 1-2 要求测量 2AP9 的反向伏安特性，并将数据填入该表，在直角坐标上绘成曲线。注意到用两块万用表，一块测量二极管二端的电压，一块测量 R2 两端的电压。其电流值就是 R2 两端的电压除 R2 的阻值。（3）按实验报告表 1-2 要求，测量 2AP9 反向伏安特性。注意 2AP9 型管反向电流不要超过 400 A。数据填入表中，在直角坐标上绘成反向特性曲线。固 定 电 阻 可 变 电 阻 图 1.2 测量二极管伏安特性。反向时可将二极管反接或电源反接即可。3交流电路中二极管（ 1N4004）作用实验（1）实验线路如图 1.3 所示。AC6V18V 电源为函数信号发生器。（2）调好示波器，用示波器分别观察图 1.3 线路中 R2 两端的输出波形。（3）将二极管反接，用示波器观察输出波形。将波形绘入实验报告表 1-3 中。图 1.3 二极管在交流整流电路中的作用4稳压管实验（选做）类似于图 1.3。请自行设计一个测量稳压二极管稳压值的线路。注意到电阻的值必须保证其电流不至于大于 20 毫安。另外，当稳压管接反接时，测出它的稳压值。注：电压表一个接于电阻两端，另一个接于稳压管二端。5发光二极管（ LED）实验（选做）（1） 用万用表测量发光二极管正反向电阻，由于发光二极管正向导通时管压降大于 1.5故需用万用表的大量程档进行测量，否则正反向均呈开路状态。（2） 发光二极管实验线路类似于如图 1.2 所示。按图 1.2 安装元器件。调节 Rw 使电流分别为 0.3mA、3mA、10mA，观察 LED 亮度，观察 LED 两端电压。数据填入实验报告表 1-5 中。注意：发光二极管微亮、亮可由实验者视定。过亮，则超过其允许功耗。此时应增大 Rw 阻值，降低 LED 的工作电流，否则易烧毁。六、实验报告原始数据采集要求表 1-1 二极管正反向电阻正向电阻 R 档 反向电阻 R 档 正向电压管 型 实测值（ ）实测值（ ）（V）1N40042AP91N4148LEDRx10 档（管脚短的一端为“+” ）表 1-2 逐点测量二极管伏安特性测量过程值得注意的是：按图示电路结构连接电路，但元件的参数要有变化，根据对应的正向电压值来调节可变电源、电阻及可调电阻。在测反向特性时，二极管要反接。固定电阻 2M 100K 2K 510可变电阻 100K 100K 100K 1K正向电压 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7正向电流反向电压 2 4 6 8 10 12 14反向电流二极管型号 。 表 1-3 二极管单向导电（整流）导 通 状 态二极管接法 输出波形（画波形）正半周二极管工作状态 负半周二极管工作状态正 向反 向表 1-4 稳压二极管特性（选做）稳压管型号 。稳压值 。输入电压（V） 0 2 4 6 8 10 12 14 16电压表 V1 值（V）电压表 V2 值（V）电流（mA）表 1-5 发光二极管（LED）测试（选做）电 压 亮 度电 流 LED1 LED2 LED1 LED20.3mA3mA10mA七、实验报告主要内容的要求在实验报告中需要综合分析各类二极管的数据, 结合合适的图表讨论其特性, 对各类二极管的原理和特性有深入的了解。同时，与课堂上学到的理论知识相联系，讨论理论与实践的差别，写出你的实际体会。内容要详尽真实，格式要规范。实验二 晶体管的识别、检测与传输特性测试一、实验目的1、掌握用万用表判断晶体三极管类型与管脚的方法2、掌握测量晶体三极管性能参数的方法。3、掌握晶体三极管应用电路的测试方法，加深对晶体管放大特性及工作状态的理解二、实验仪器万用表，晶体三极管若干；直流稳压电源 1 台，硅 NPN 晶体管 1 只，10 k、100 k、2 k 电阻各 1 只 .三、实验内容原理：（一）用万用表测试晶体管的方法1目测法a、根据型号判别三极管的材料和类型：国产三极管的型号标记为 3XXX，其中，3AXX 为锗 PNP 型；3BXX 为锗 NPN 型；3CXX 为硅 PNP 型；3DXX 为硅 NPN 型。b、判定管脚：一般三极管的管脚排列如图，准确判别可查手册。图 31 三极管等效电路2. 用万用表判别三极管管脚晶体三极管是由两个 PN 结组成的有源三端器件，分为 NPN 和 PNP 两种类型。等效为:图 31 三极管等效电路A 万用表判别法：指针式万用表的黑表笔 (插在万用表的 “”插孔) 接的是万用表电源的正极，为高电位端；红表笔为低电位端。1) 三极管基极与类型的判断当我们将万用表置于电阻档，且把红表笔接在 NPN 型晶体管的基极 b，而用黑表笔分别去接该管的集电极 c 和发射极 e 时，两个二极管都反偏，万用表电阻值均在 M级以上，即两次测得的电阻都很大。当我们用同样的方法去测 PNP 型晶体管时，两次测得的电阻都很小。根据上述原理，可采用如下方法判别三极管的管型（NPN 型或 PNP 型）和基极：用万用表的红表笔接晶体管的某一极，黑表笔分别去接其它两个极时，1. 若两次测得的电阻都很小或者都很大时，可以确定红表笔接的就是管子的基极 b ；2. 若两次测得的电阻均很小，则该管子为 PNP 型；若两次测得电阻均很大，则为 NPN 型；或者说测得电阻都大时，则黑表笔所接的是 PNP 型管子的基极，若测得电阻都小时，则黑表笔所接的是 NPN 型管子的基极。若两次测得的电阻一大一小，应将红表笔换接一个极再测试。直到两次测得的电阻都很大或很小时进行判断。2) 集电极与发射极的判别： 确定了管子的类型和基极 b，可用下面方法确定管子的集电极 c 和发射极 e：1. 对 NPN 型管子，将万用表置于电阻档，两个表笔分别与除基极外的两个管脚交替相接，并用手捏住黑表笔与基极 (但黑表笔与基极不能相碰 ) ，观察万用表的阻值变化。再将两个表笔交换，同样用手捏住黑表笔与基极，再次观察万用表显示的阻值。在两次测量中，对应电阻阻值较大的一次，说明这时万用表表笔加给管子的电压使管子发射结处于正偏，集电极处于反偏。故此时黑表笔接的是管子的集电极 c，红表笔接的是发射极 e。2. 对 PNP 型管子，采用上述方法测试时，应用手捏住基极和万用表的红表笔，同时观察万用表阻值变化情况。对应于指针偏转较大的一次，红表笔接的是集电极 c ，黑表笔接的是发射极 e。在上述测量过程中，用手捏住基极和某个表笔，以人体电阻代替 100K 电阻的作用。从而给管子的三个电极之间加上了一定的电压，使两个结处于一定偏置状态。N P N 管黑表笔红表笔手指代替电阻导通电阻小P N P 管红表笔黑表笔手指代替电阻导通电阻小（a）NPN 管 C、E 判断示意图 （b）PNP 管 C、E 判断示意图图 32 三极管的判断B 用数字万用表判别三极管极性红表笔接内电源正极，黑表笔接内部负极，与指针式相反。1）首先找到基极并判断 PNP 还是 NPN 管 万用表打在二极管测量档位，首先分别对三个管脚颠倒测量，其中会有两次出现导通电压值（锗管为 0.3 左右，硅管为 0.7 左右） ，其中这两次的公用极（即重复的那端）为三极管的 B（即基极） ，若 B 接的是红表笔则是 NPN 型管，若为黑表笔则是 PNP 管2）插入三极管挡(hFE)，测量 值或判断管脚把万用表打到 hFE 档上，放置在对应 NPN(NPN)的小孔上， B 极对上面的 B 字母。读数，再把它的另二脚反转，再读数。两次测量中数值大的一次为正确插入顺序，三个管脚分别对应表上所标字母，对着字母去认 C，E 极。如果三极管正常显示一个约 20200的数值，此即为该三极管的 值。（二）晶体三极管的特性测试原理实验电路如图所示，当输入电压较小时，三极管的发射结反偏，晶体三极管处于截止状态，集电极电流 IC 为零，输出电压最高， 。为直流电源电压 VCC；当输入电压 UI 增大时，发射结正偏导通，若 IC 电流较小，使集电结反偏，晶体三极管处于放大状态，则输出电压为总电压 VCC 与集电极电阻电压降之差，输出电压随输入电压的增大而减小；若 IC 电流较大，使集电结正偏，则晶体三极管处于饱和状态，输出电压为集电极与发射极之间的饱和压降，比较小。四：实验步骤及要求1、三极管的管脚与类型判断（1）基极与类型的判断取不同型号的三极管，按照前面所述方法判断其基极与类型。（2）集电极与发射极的判断UI UBE U0100k2k10kICIBVCC=10V按照前面所述方法判断判断三极管的集电极与发射极，多次练习，熟练三极管的管脚与类型的判断。2、晶体三极管的特性测试（1）按如上所示电路图接线，检查无误后接通直流电压 VCC。（2） 调节电位器 RP，使输入电压 UI 由零逐渐增大，如表所示，用万用表测出对应的 UBE 电压值、U 0 电压值，并计算出电流 IC，计入表中。晶体管电压传输特性UI/VUO/VUBE/VIC/mA0.0 4.0 5.0 6.0 7.01.0 2.0 3.0五、实验报告要求1、总结实验过程，用自己的理解简述实验的三极管极性的测试原理及方法2、分析晶体三极管的工作状态，并在坐标纸上作出电压传出特性曲线。实验三 不同场效应管特性测试的综合实验一、实验目的1. 了解不同场效应管的特性和使用方法。2. 学会利用万用表判别场效应管的引出脚和质量。二、实验预习要求复习场效应管的构造、分类和基本特性。弄懂场效应管的几种重要参数的意义，掌握使用注意事项。三、实验原理和普通晶体管相比较，场效应管具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗幅射能力强等优点，为制造优异的大规模集成电路提供了有利条件。根据结构不同，场效应管可分为两大类：一类是结型场效应管（简称 JFET） ，如 3DJ6、3DJ7；另一类是绝缘栅场效应管（或 MOSFET)的符号如图 3.1 所示。图 3.1 场效应管在电路中的符号使用场效应管时要注意与双极型晶体管的不同点。双极型晶体管是电流控制器件，作放大器件用时，基极必须正偏。场效应管是电压控制器件，工作时 G，S 间必须反向偏置。结型场效应管的夹断电压 VP 是指 ID=0 时的 VOS 值。饱和漏电流 IDSS 是指当 VOS=0 时的 ID 值。四、实验线路本实验的线路如图 3.2、3.3 所示。图 3.2 (A) 测夹断电压 (B)测开启电压五、实验内容1. 用万用表判断结型场效应管的极性和各引出脚功能。2. 用逐点法测绘到 N 沟道结型场效应管输出特性曲线和饱和漏电流 IDSS、夹断电压。3. 结型场效应管放大器实验六、实验步骤1用万用表判别结型场效应管引出脚功能判别。由图 3.1 中可看出它的漏、源极是制造在同一类型材料上（N 型硅或 P 型硅） ，漏源之间没有 PN 结。因此用万用表测量漏源极间电阻时正反向都一样（由于制造工艺关系，实测时略有不同） 。栅源间和栅漏间存在一个 PN 结，所以栅漏或栅源之间的正反向电阻不一样。根据上述原理，可以用万用表欧姆档，首先找出正反向阻值接近的漏源两极，余下的为栅极。由于漏源两极可以调换使用故不再区分。万用表仍置于欧姆档，测量栅源或栅漏之间的正反向电阻。如果红表笔接栅极时阻值小，表明该管为 P 型反之为 N 型。如果漏源之间的阻值很大或过小，栅漏或栅源之间的正反向阻值相差不大时，均表示该管质量不佳。2夹断电压 VP和开启