物理实验二极管特性曲线PPT学习教案

1、会计学1物理实验二极管特性曲线物理实验二极管特性曲线实验目的：（1）学习电学基本测量方法）学习电学基本测量方法/步骤及注意事项步骤及注意事项（2）测绘二极管的）测绘二极管的IV曲线曲线（3）学习作图法及最小二乘法处理数据）学习作图法及最小二乘法处理数据（4）学习滑动变阻器的分压特性和限流特性）学习滑动变阻器的分压特性和限流特性（5）学习电表的内）学习电表的内/外接条件和方法外接条件和方法第1页/共14页（1）. 测晶体二极管正向伏安特性时，毫安表读数测晶体二极管正向伏安特性时，毫安表读数 不得超过二极管允许通过的最大正向电流值，加在不得超过二极管允许通过的最大正向电流值，加在 晶体二极管上的电

2、压不得超过管子允许的最大电压晶体二极管上的电压不得超过管子允许的最大电压 值。值。（2）. 测量非线性电学器件时，曲线弯曲的地方，电压测量非线性电学器件时，曲线弯曲的地方，电压间间 隔应该适当减小。隔应该适当减小。第2页/共14页仪器设备： 电压表电压表 电流表电流表 滑线变阻器滑线变阻器 直流稳定电压源直流稳定电压源 二极管二极管 导线等导线等第3页/共14页实验原理电路图如下电路图如下：（1）+mAVEK_+_RnBAC15mA二极管正向伏安特性曲线电路图二极管正向伏安特性曲线电路图第4页/共14页原理二： 从电路图可看出，电流表内接，电压表测二极管从电路图可看出，电流表内接，电压表测二极

3、管两端电压，设二极管电阻为两端电压，设二极管电阻为Rx，则由于电压表分流，则由于电压表分流导致导致Rx偏小。设电压表内阻偏小。设电压表内阻Rv，定值电阻，定值电阻R，则，则Rx的计算公式为：的计算公式为： Rx=R/（1+R/Rv）第5页/共14页 晶体二极管的伏安特性曲线：通过器件的电流和晶体二极管的伏安特性曲线：通过器件的电流和 电压不成正比，伏安特性曲线是非线性的：电压不成正比，伏安特性曲线是非线性的：第6页/共14页实骤步验(1).按照电路图连接好电路，选择好电压表和电流表的按照电路图连接好电路，选择好电压表和电流表的量程，电压表量程，电压表 内接，毫安表外接。内接，毫安表外接。(2)

4、.检查电路，确保电路无误后接通电源，防止电表的检查电路，确保电路无误后接通电源，防止电表的烧坏。烧坏。(3).测量：缓慢增加电压从零开始，每隔测量：缓慢增加电压从零开始，每隔0.1V读一次电读一次电压表和电流表的实数并记录表中。压表和电流表的实数并记录表中。(4).用作图法处理数据，在图纸上画出二极管正向用作图法处理数据，在图纸上画出二极管正向I-V曲曲线图。线图。第7页/共14页数据记录表数据记录表： U(V）0.10.20.30.40.50.60.70.8 I（mA）00000.0010.0030.0230.190非线性电阻（二极管正向）的数据记录表电压表量程：010.0V电流表量程：02

5、5mA第8页/共14页U（v）I(mA)0.10.20.30.4 0.50.60.80.70.010.020.030.040.300实验数据处理实验数据处理：如图所示，如图所示，曲线某一点曲线某一点切线的斜率切线的斜率表示在该电表示在该电压下二极管压下二极管的电阻大小的电阻大小 如图中如图中P点点斜率：斜率：K=Tan=RxP第9页/共14页误差分析：误差分析：伏安采用法测试二极管正向特性曲线时采用电流表外接法，会产生电流的测量误差，这些接入误差属于系统误差，必须对测量结果加以修正，操作起来比较繁琐。对于半导体整流二极管，正向导通电流为mA数量级，而反向电流仅为数量级，所以在选择测量电路和仪表

6、时必须加以考虑第10页/共14页实验创新设计：原理及实验电路图如下原理及实验电路图如下： 运用测电位差的方法运用测电位差的方法来测二极管的伏安特性来测二极管的伏安特性曲线曲线,两点间电压等两点间电压等于两点电位之差。于两点电位之差。+E-KR1R2R0D待测电位I待测电位II电位差法测二极管伏安特性曲线实验电路图第11页/共14页设计实验步设计实验步骤：骤：RUI/（1）根据电路图把二极管）根据电路图把二极管D和定值电阻和定值电阻R串联，串联，连接好电路连接好电路（2）用电位计分别测出）用电位计分别测出D和和R0两端的电位即是两端的电位即是UD和和UO电压值，并记录表中。电压值，并记录表中。（3）根据）根据计算出流过计