示波器测二极管伏安特性曲线

1、电磁学设计性实验用示波器显示二极管伏安特性曲线学院：物理学院姓名：学号：【摘要】：伏安特性曲线反映了元件在电路中的基本工作特性，传统的伏安法测二极管的伏安特性曲线虽电路简单,但要人工测绘数据点,处理速度慢,误差较大。而示波器则能接受连续变化的信号,并能把它自动描绘成图形,处理速度快,结果直观。将二极管的电压U加到示波器的“X轴输入”端，将二极管的电流转化为电压后加到示波器的“Y轴输入”端，从而在示波器屏上得到伏安特性曲线图象，通过二极管的电压降为横坐标，通过二极管的电流为纵坐标直观的显示二极管的伏安特性.【关键词】：示波器 二极管 伏安特性曲线【引言】：二极管是现代电子线路中的重要元件，了解它

2、的伏安特性曲线对分析电路十分重要。本次实验通过示波法测量多种二极管的伏安特性曲线，了解其单向导电性。一、 实验目的1. 进一步熟悉使用双踪示波器2.了解二极管的伏安特性，测量其正向导通电压二、 仪器和用具双踪示波器，YB1602型数字函数信号发生器，稳压二极管，整流二极管，检波二极管，电阻箱一个，导线若干。三、 实验原理由二极管的特性曲线可知，在二极管两端加一正向电压UD。逐渐改变UD的大小，当UD达到或超过二极管的导通电压，将会有电流ID出现，ID将随着UD的变化而变化。由此可测出二极管 ID随UD变化的正向伏安特性曲线。若 U采用周期性连续变化的脉动直流电压提供，并把二极管两端电压UD输入

3、示波器的X通道，作为水平扫描电压。把流过二极管的电流 ID取样后输入示波器的Y通道，作为垂直扫描电压。正确调节示波器，即可在荧光屏出现二极管的正向伏安特性曲线。若将电源极性反向，根据二极管反向电压的大小适当选择脉动直流电源电压，正确调节示波器，则可测出二极管的反向伏安特性曲线。本次设计性试验将测量三种二极管的伏安特性曲线，分别为稳压二极管，整流二极管，检波二极管。在这里以稳压二极管为例，介绍其伏安特性。 图（a）为稳压二极管的伏安特性曲线。从图中可以看出，给稳压二极管两端加以正向电压，二极管表现为一个低阻值的非线性电阻，当正向电压较小时，正向电流几乎为零，只有当正向电压超过死区电压时，正向电流

4、才明显增大，当正向管压降达到导通时（一般硅管约为0.60.8V，锗管约为0.20.3V），二极管才处在正向导通状态。(a) （b）实验中，将二极管连接到图（b）电路中，用一较小阻值的定值电阻与二极管串联，则通过二极管的电流ID与电阻上的电流IR相同，而电阻两端的电压UR=IRRID,即可输入电阻R上的电压来反映通过二极管的电流。为了正确的显示波形，要使X输入端和Y输入端有公共端，因此，A点为接地点。四、 实验内容及步骤1. 按照图（b）连接电路图。2. 打开信号源和示波器，调节信号发生器输出信号频率f为500Hz左右，电源电压为6-8V左右，示波器打到X-Y档，电阻箱可设为100欧。3. 按下

5、示波器CH1和CH2，即可显示波形。适当调节电源电压和输出频率，电阻箱阻值，以及示波器的偏转因素，使示波器显示屏上曲线大小适中。4. 确定原点。按下示波器X和Y输出端的GND（接地），调节两光点位置，使其处于示波器显示屏的中心，如下图所示，即原点位置。5测量二极管的正向导通电压。调节示波器，使其在显示屏上出现2个标尺，移动标尺位置，使其一个位于原点处，另一个位于曲线转折处，在示波器显示屏上读出正向导通电压。6.实验测量3种二极管，只需重复以上步骤即可。五、实验结果及分析1.稳压二极管的伏安特性曲线。可知其正向导通电压为760mv。2. 检波二极管的伏安特性曲线。可知其正向导通电压为760mv。

6、3. 整流二极管的伏安特性曲线。可知其正向导通电压为560mv。注：因为检波二极管和整流二极管的反向导通电压较大，实验用电源无法提供大电压值，所以示波器显示屏上出现的曲线只是部分伏安特性曲线，并不完整。六、 实验中出现的问题及其解决办法问题：示波器的两个输入端只能输入电压信号，如何反映通过二极管的电流？ 解决方案：用一较小阻值的定值电阻（如R=100）与二极管串联，则通过二极管的电流ID与电阻上的电流IR相同，而电阻两端的电压UR=IRRID,即可输入电阻R上的电压来反映通过二极管的电流。七、 实验小结及建议1.二极管具有单向导电性，通过实验得到了伏安特性曲线。2.本次设计性实验在选题方面难度较低，在实验过程中遇到的困难也在老师和同学们的帮助下得到了解决。3.最初实验失败的原因是因为对双踪示波器的使用方法掌握不够全面，在查阅资料和咨询同学后了解了其使用方法，实验顺利完成。4.建议：希望老师在教学过程中，能多多让同学们