华东理工大学电路及测试基础电路元件伏安特性的测绘

电路元件伏安特性的测绘11.学会识别常用电路元件的方法。

2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。

3.掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。一、实验目的

2

任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压

u与通过该元件的电流

i之间的函数关系

i＝f(u)来表示，即用

i~u平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。二、原理说明

3c、dabdabc0.51-15-10-5各种元件的u～i特性u(V)i(mA)4三、实验设备序号名称型号

/规格数量备注1可调直流稳压电源

GPS-3303C一台

用一路：

0~30V2数字式万用表

UT803

二台用作

：直流电压表直流电流表3直流电路实验箱

HE-12A

1个51.GPS-3303C型多组直流电源电源开关追踪模式调节电压输出电压输出按钮6

GPS-3303C型多组直流电源中CH1和CH2两路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调整输出范围内任何定点电压，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。当供给恒压源时(独立模式或追踪模式)，前面板的电流调节器可限制输出电流

(超载或短路)。当供给恒流源时(只有在独立模式时)前面板的电压调节器可限制最大(上限)电压输出;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。简介72.XJ-W30型直流电源8（1）两组独立电源(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输出+5V和+12V，用数字式（或指针式）万用表“DCV”档测量输出电压的值。注意：接入线路时先关闭电源，连接负载后，再打开电源。3.直流稳压电源使用操作（2）±12V电源（用于受控源的实验研究）接通稳压电源的开关，追踪模式为“SERIES”，调CH1电压调节旋钮使电源输出+12V和+12V（CH2追踪CH1），用数字式（或指针式）万用表“DCV”档测量输出电压的值。9

当CH1、CH2输出在恒压源状态时，或在并联或串联追踪模式，CH1和CH2输出在恒压源状态时，C.V.灯(绿灯)就会亮。当CH1、CH2输出在恒流源状态时，C.C.灯(红灯)就会亮。（3）

C.V./C.C.指示灯本次实验需保证C.V.

灯(绿灯)亮。101）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。3）将VOLTAGE控制旋钮从零开始旋转直到C.C

灯亮起。4）将电流表选择键设定到“A”的位置。5）调整CURRENT控制钮到所需的限制电流，并从电流表上读取电流值。6）此时，限流点(超载保护)已经设定完成，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，连接恒压源操作。

（4）限流点的设定11直流电路实验箱4.125.UT803新型台式万用表13技术指标基本功能量程基本精度

直流电压600mV~1000V±（0.3%+2）

交流电压600mV~1000V±（0.6%+5）

直流电流600μA~20A±（0.5%+3）

交流电流600μA~20A±（1.0%+5）

电阻600Ω~60MΩ±（0.5%+2）

电容6nF~6mF±（2%+5）

频率10Hz~60MHz±（0.1%+3）

摄氏温度-40℃~1000℃±（1%+3）华氏温度-40℉~1832℉±（1.5%+5）UT803新型台式万用表功能特殊功能

通/断蜂鸣、RS232C/USB接口、全符号显示、最大显示5999、输入阻抗:10MΩ、自动量程、二极管测试、数据保持、最大/最小、10A保险141)将红表笔插入“V”插孔，黑表笔插入“COM”插孔。2)将功能旋钮开关置于“V”电压测量档，按SELECT

键选择所需测量的交流或直流电压，并将表笔并联到待测电源或负载上。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。4)测量交流+直流电压的真有效值，必须按下AC/AC+DC

选择按钮(按“SELECT”键选择“AC”测量时本选择按键才有用)。5)测得的被测电压值小于600.0mV,必须将红表笔改插入“mV”插孔,同时,利用“RANGE”按钮,使仪表处于“手动”600.0mV档(LCD屏有“MANUL”和“mV”

显示)。

常用测量操作说明交、直流电压测量15交、直流电流测量1、将红表笔插入“μA

mA”或“A”插孔，黑表笔插入“COM”插孔。2、将功能旋钮开关置于电流测量档“μA”“mA”或“A”，按SELECT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。3、从显示器上直接读取被测电流值，交流测量显示真有效值。4、测量交流+直流电流的真有效值，必须按下AC/AC+DC

选择按钮。161、将红表笔插入“Ω”插孔，黑表笔插入“COM”插孔。2、将功能旋钮开关置于“Ω”测量档，按SELECT键选择电阻测量，并将表笔并联到被测电阻二端上。

3、从显示器上直接读取被测电阻值。电阻测量注意：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残余电荷。才能保证测量正确。17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。18表1-1按图接线，调节稳压电源的输出电压US，使UO从0伏开始依次增加到10V，记下相应的电流表的读数I。UO(V)0246810I(mA)1.测定线性电阻器的伏安特性四、实验内容

19接线图120按图接线，调节稳压电源的输出电压US，使UO从0伏开始依次增加到10V，记下相应的电流表的读数I。2.测定非线性灯泡的伏安特性

表1-2UO(V)0246810I(mA)213.测定半导体二极管的伏安特性按图接线，R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35mA，二极管D的正向压降UD可在0～0.75V之间取值。a)正向特性测试：表1-3正向特性实验数据（UD：二极管正向电压）UD(V)00.20.40.500.550.600.650.700.75I（mA）R=1K22接线图3233.测定半导体二极管的伏安特性b)反向特性测试：按图接线，二极管D反接。

表1-4反向特性实验数据（UR：二极管反向电压）UR－(V)0-5-10-15-20-25-30I（mA）R=1KΩ244.测定稳压二极管的伏安特性a)正向特性测试：UD为2CW51的正向压降。表1-5正向特性实验数据（UD：稳压二极管正向电压）UD(V)00.20.40.500.550.600.650.700.75I（mA）R=1KΩ254.测定稳压二极管的伏安特性b)反向特性测试：R:510Ω，2CW51反接，测量2CW51的反向特性。稳压电源的输出电压US从0～20V，测量2CW51二端的电压UZ及电流I，由UZ可看出其稳压特性。表1-5反向特性实验数据（UZ：稳压二极管反向电压）US(V)05101520UZ(V)I（mA）R=1KΩ261.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35mA。稳压源输出端切勿碰线短路。R=1KΩ为限流电阻必须接入线路中。2.