电路元件伏安特性的测绘

1、12一、实验目的一、实验目的 3 任何一个二端元件的特性可用该元件上任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压的端电压 u 与通过该元件的电流与通过该元件的电流 i 之间的之间的函数关系函数关系 if(u)f(u)来表示，即用来表示，即用 iu u 平面上平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。的伏安特性曲线。二、原理说明二、原理说明4c、dabdabc0.5 1-15-10-5各种元件的各种元件的 u ui i 特性特性u (V)i (mA)5三、实验设备三、实验设备 序序号号 名名 称称 型号型号 /规格规格 数量数量 备注备注1可调直

2、流稳压电源可调直流稳压电源 GPS-3303C 一台一台 用一路： 030V2数字式万用表数字式万用表 UT803 二台二台用作 ：直流电压表直流电压表直流电流表直流电流表3直流电路实验箱直流电路实验箱 HE-12A 1 个个61. GPS-3303C型多组直流电源型多组直流电源电源电源开关开关 追踪追踪模式模式 调节调节电压电压输出输出电压电压输出输出按钮按钮7 GPS-3303C型多组直流电源中型多组直流电源中CH1和和CH2两路两路电源是可调节式的恒压及恒流源，在最大输出额电源是可调节式的恒压及恒流源，在最大输出额定电流时，提供了满刻度额定的输出电压或连续定电流时，提供了满刻度额定的输出

3、电压或连续调整输出范围内任何定点电压，调整输出范围内任何定点电压，对相当大负载可对相当大负载可作一恒压源，对非常小的负载可作一恒流源。作一恒压源，对非常小的负载可作一恒流源。当当供给恒压源时供给恒压源时(独立模式或追踪模式独立模式或追踪模式) ，前面板的，前面板的电流调节器可限制输出电流电流调节器可限制输出电流 (超载或短路超载或短路) 。当供。当供给恒流源时给恒流源时(只有在独立模式时只有在独立模式时) 前面板的电压调前面板的电压调节器可限制最大节器可限制最大(上限上限) 电压输出电压输出; 也就是当输出也就是当输出电流达到预定值时，可自动将电压稳定性转变为电流达到预定值时，可自动将电压稳定

4、性转变为电流稳定性，反之亦然，当输出电压达到预定值电流稳定性，反之亦然，当输出电压达到预定值时，可自动将电流稳定性转为电压稳定性。时，可自动将电流稳定性转为电压稳定性。简介简介82. XJ-W 30型直流电源型直流电源9（1）两组独立电源）两组独立电源 ( (用于叠加定理验证实验用于叠加定理验证实验) ) 接通稳压电源的开关，调电压调节旋钮使两路电源分别接通稳压电源的开关，调电压调节旋钮使两路电源分别输出输出+5V和和+12V，用数字式（或指针式）万用表，用数字式（或指针式）万用表“DCV”档档测量输出电压的值。测量输出电压的值。注意：接入线路时先关闭电源，连接负载后，再打开电源。注意：接入线

5、路时先关闭电源，连接负载后，再打开电源。3. 直流稳压电源使用操作直流稳压电源使用操作 （2） 12V电源电源（用于受控源的实验研究）（用于受控源的实验研究） 接通稳压电源的开关，追踪模式为接通稳压电源的开关，追踪模式为“SERIES”，调，调CH1电压调节旋钮使电源输出电压调节旋钮使电源输出+12V和和+12V（CH2追踪追踪CH1），），用数字式（或指针式）万用表用数字式（或指针式）万用表“DCV”档测量输出电压的值。档测量输出电压的值。10l 当当CH1 、CH2 输出在恒压源状态时，输出在恒压源状态时， 或在并联或或在并联或 串联追踪模式，串联追踪模式， CH1和和CH2 输出在恒压源

6、状态时，输出在恒压源状态时，C. V. 灯灯(绿灯绿灯) 就就 会亮。会亮。l 当当CH1 、CH2输出在恒流源状态时，输出在恒流源状态时， C.C.灯灯(红灯红灯) 就会亮。就会亮。（3） C.V./C.C.指示灯指示灯本次实验需保证本次实验需保证C. V. 灯灯( (绿灯绿灯) )亮。亮。111）首先确定所需供给的最大安全电流值。）首先确定所需供给的最大安全电流值。2）用测试导线暂时将输出端的正极和负极短路。）用测试导线暂时将输出端的正极和负极短路。3）将）将VOLTAGE控制旋钮从零开始旋转直到控制旋钮从零开始旋转直到C.C 灯亮起。灯亮起。4）将电流表选择键设定到）将电流表选择键设定到

7、“A” 的位置。的位置。5）调整）调整CURRENT控制钮到所需的限制电流，控制钮到所需的限制电流， 并从电流表上读取电流值。并从电流表上读取电流值。6）此时，限流点）此时，限流点(超载保护超载保护) 已经设定完成，已经设定完成， 请勿再旋转电流控制旋纽。请勿再旋转电流控制旋纽。7）消除第二步骤的输出端正极和负极的短路，）消除第二步骤的输出端正极和负极的短路， 连接恒压源操作。连接恒压源操作。 （4）限流点的设定）限流点的设定12直流电路实验箱直流电路实验箱4.135. UT803新型台式万用表新型台式万用表14技术指标技术指标 基本功能基本功能 量程量程 基本精度基本精度 l 直流电压直流电

8、压 600 mV1000 V （ 0.3%+2 ）l 交流电压交流电压 600 mV1000 V （ 0.6%+5 ）l 直流电流直流电流 600 A20 A （ 0.5%+3 ）l 交流电流交流电流 600 A20 A （ 1.0%+5 ）l 电电 阻阻 600 60 M （ 0.5%+2 ）l 电电 容容 6 nF6 mF （ 2%+5 ）l 频频 率率 10 Hz60 MHz （ 0.1%+3 ）l 摄氏温度摄氏温度 -40 1000 （ 1%+3 ）l 华氏温度华氏温度 -40 1832 （ 1.5%+5 ）UT803新型台式万用表功能新型台式万用表功能特殊功能特殊功能 通通/断蜂鸣、

9、断蜂鸣、 RS232C / USB接口、全符号显示、接口、全符号显示、 最大显示最大显示5999、输入阻抗、输入阻抗:10 M 、自动量程、自动量程、二极管测试、数据保持、最大二极管测试、数据保持、最大/最小、最小、10 A 保险保险151) 将红表笔插入将红表笔插入“V”插孔，黑表笔插入插孔，黑表笔插入“COM”插孔。插孔。2) 将功能旋钮开关置于将功能旋钮开关置于“V ”电压测量档，按电压测量档，按SELECT 键选择所需测量的交流或直流电键选择所需测量的交流或直流电 压，并将表笔并联到压，并将表笔并联到 待测电源或负载上。待测电源或负载上。3)从显示器上直接读取被测电压值。交流测量显示值

10、为从显示器上直接读取被测电压值。交流测量显示值为 真有效值。真有效值。4) 测量测量交流交流+直流电压直流电压的真有效值，必须按下的真有效值，必须按下AC/AC+DC 选择按钮选择按钮 (按按“SELECTSELECT”键选择键选择“AC”AC”测量时本选择按键才有用测量时本选择按键才有用) 。5) 测得的被测电压值小于测得的被测电压值小于600.0mV,必须将红表笔改插入必须将红表笔改插入“mV”插孔插孔,同时同时,利用利用“RANGE”按钮按钮,使仪表处于使仪表处于 “手动手动”600.0mV档档(LCD屏有屏有“MANUL”和和“mV” 显示显示)。 常用测量操作说明常用测量操作说明l

11、交、直流电压测量交、直流电压测量16l 交、直流电流测量交、直流电流测量1、将红表笔插入、将红表笔插入“A mA”或或“A”插孔，黑表笔插插孔，黑表笔插入入“COM”插孔。插孔。 2、将功能旋钮开关置于电流测量档、将功能旋钮开关置于电流测量档“A”“mA”或或“A”，按，按SELECT键选择所需测量的交流或直流键选择所需测量的交流或直流电流，并将仪表表笔串联到待测回路中。电流，并将仪表表笔串联到待测回路中。3、从显示器上直接读取被测电流值，交流测量显示、从显示器上直接读取被测电流值，交流测量显示真有效值。真有效值。4、测量、测量交流交流+直流电流直流电流的真有效值，必须的真有效值，必须 按下按

12、下 AC /AC+DC 选择按钮。选择按钮。171、将红表笔插入、将红表笔插入“”插孔，黑表笔插入插孔，黑表笔插入“COM”插孔。插孔。2、将功能旋钮开关置于、将功能旋钮开关置于“”测量档，按测量档，按SELECT键选择电阻测量，并将表笔并联键选择电阻测量，并将表笔并联 到被测电阻二端上。到被测电阻二端上。 3、 从显示器上直接读取被测电阻值。从显示器上直接读取被测电阻值。l 电阻测量电阻测量注意：当测量在线电阻时，在测量前必须先将被测注意：当测量在线电阻时，在测量前必须先将被测 电路内所有电源关断，并将所有电容器放尽电路内所有电源关断，并将所有电容器放尽 残余电荷。才能保证测量正确。残余电荷

13、。才能保证测量正确。18l自动关机功能自动关机功能 当LCD显示符号 ，且约10分钟内没有转动功能旋钮开关或使用HOLD按键等操作，显示器将消隐显示，同时保存消隐前最后一次测量数据，随即仪表进入微功耗休眠状态。如要唤醒仪表重新工作，只要按一次HOLD等键即可。唤醒仪表后，LCD显示消隐前最后一次测量数据并处于HOLD模式。再按一次HOLD键即可继续测试。 在开机的同时按下MAX/MIN、RANGE、LIGHT、或RS232键中的任何一个键都可以关闭自动关机功能，并消隐提示符号 。 19表表1-11-1 按图接线，调节稳压电源的输出电压按图接线，调节稳压电源的输出电压US，使，使UO从从0 伏开

14、始依次增加到伏开始依次增加到10V，记下相应的电流表的读数，记下相应的电流表的读数I I。UO(V)0246810I(mA)1. 测定线性电阻器的伏安特性测定线性电阻器的伏安特性 四、实验内容四、实验内容 20接线图接线图121 按图接线，调节稳压电源的输出电压按图接线，调节稳压电源的输出电压US，使，使UO从从0 伏开始依次增加到伏开始依次增加到10V，记下相应的电流表的读数，记下相应的电流表的读数I I。2. 测定非线性灯泡的伏安特性测定非线性灯泡的伏安特性 表表1-2UO(V)0246810I(mA)223. 测定半导体二极管的伏安特性测定半导体二极管的伏安特性 按图接线，按图接线，R为

15、限流电阻器。测二极管的正向特性为限流电阻器。测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过时，其正向电流不得超过35mA，二极管，二极管D的正向压降的正向压降UD可在可在00.75V之间取值。之间取值。a)正向特性测试：正向特性测试：表表1-3 正向特性实验数据（正向特性实验数据（UD：二极管正向电压）：二极管正向电压）UD (V)00.20.40.500.550.600.650.700.75I（mA）R=1K23接线图接线图3243. 测定半导体二极管的伏安特性测定半导体二极管的伏安特性b)反向特性测试：反向特性测试：按图接线，二极管按图接线，二极管D反接。反接。 表表1-4反向特性实验数据（反向

16、特性实验数据（UR：二极管反向电压）：二极管反向电压）UR(V)0-5-10-15-20-25-30I（mA）R=1K254. 测定稳压二极管的伏安特性测定稳压二极管的伏安特性 a)正向特性测试：正向特性测试：UD为为2CW51的正向压降。的正向压降。 表表1-5正向特性实验数据（正向特性实验数据（UD：稳压二极管正向电压）：稳压二极管正向电压）UD (V)00.20.40.500.550.600.650.700.75I（mA）R=1K264. 测定稳压二极管的伏安特性测定稳压二极管的伏安特性 b)反向特性测试：反向特性测试：R:510，2CW51反接，测量反接，测量2CW51的反向特性。稳压

17、的反向特性。稳压电源的输出电压电源的输出电压US从从020V，测量，测量2CW51二端的电压二端的电压UZ及电流及电流I I，由，由UZ可看出其稳压特性。可看出其稳压特性。表表1-5反向特性实验数据（反向特性实验数据（UZ：稳压二极管反向电压）：稳压二极管反向电压）US (V)05101520UZ (V)I（mA）R=1K271.测二极管正向特性时，稳压电源输出应由小至大逐渐增加，测二极管正向特性时，稳压电源输出应由小至大逐渐增加， 应时刻注意电流表读数不得超过应时刻注意电流表读数不得超过35mA。稳压源输出端切勿。稳压源输出端切勿 碰线短路。碰线短路。R=1K为限流电阻必须接入线路中。为限流电阻必须接入线路中。2.电流表最后插入电路，而换接线路前先拔掉电流表插头。电流表最后插入电路，而换接线路前先拔掉电流表插头。3. 进行不同实验时，应先估算电压和电流值，合理选择仪表进行不同实验时，应先估算电压和电流值，合理选择仪表 的量程，勿使仪表超量程，仪表的极性亦不可接错。的量程，勿使仪表超量程