实验一、伏安法测二极管的特性

PAGEPAGE1实验一、伏安法测二极管的特性一、实验目的1、学习用伏安法测量二极管的伏安特性的方法2、理解伏安法电路中电流表内接和外接两种方法3、了解二极管的伏安特性二、实验仪器和用具直流稳压电源、直流电流表、直流电压表、滑线变阻器、可变电阻箱、微安表、开关、待测二极管．三、实验原理1．伏安特性曲线vI图1二极管伏安特性曲线当一个元件两端加上电压，元件内有电流通过时，电压与电流之比称为该元件的电阻，以电压为横坐标，以电流为纵坐标，作出图线，叫该元件的伏安特性曲线，若一个元件两端的电压与通过它的电流成比例，则伏安特性曲线为一条直线，这类元件称为线性元件。若元件两端的电压与通过它的电流不成比例，则伏安特性曲线不再是直线，而是一条曲线，这类元件称为非线性元件。vI图1二极管伏安特性曲线二极管就是一种非线性元件，二极管伏安特性曲线上各点的电压和电流的比值并不是一个常量。显然，此时说这个元件的阻值是多少意义是不明确的，只有电压和电流均为确定值时，才有确定的意义。或者说，任何一个阻值都不能表明这个元件的电阻特性。故一般均用伏安特性曲线来反映非线性元件的这种特性。二极管的伏安特性曲线可用图1所示特性曲线来描绘。2、二极管伏安特性的测定用伏安法测量二极管的特性实验操作线路图如图2和图3所示,是为分压器，既是分压器又是限流器，改变滑线变阻器、的阻值可改变二极管两端的电压,用电压表测出二极管两端的电压，同时用电流表测出流过该二极管的电流,实验中可以测出一系列对应值与，以电压为横坐标，以电流为纵坐标，作出图线，叫二极管的伏安特性曲线。+_+_+_+_图2正向伏安特性接线电路图mA表从75mA开始+_图3反向伏安特性接线电路图μA表:15μA或50μA+_+_+_图+_图3反向伏安特性接线电路图μA表:15μA或50μA+_+_（1）电流表外接图2中，电流表测出的是通过二极管和电压表的电流之和，电压表的接入产生了电流的测量误差，即，因。相对误差很小。（2）电流表内接图3中，电流表测出的是通过二极管的电流，但电压表测出的二极管和电流压表的电压之和，电流表的接入产生了电压的测量误差，即，因。相对误差很小。所以，若待测对象的电阻小，选电流表外接；若待测对象的电阻大，选电流表内接。故，测二极管的正向伏安特性，小，电流表外接；测二极管的反向伏安特性，大，电流表内接。四、实验内容和方法1、测二极管的正向伏安特性：+_+_+_图2正向伏安特性接线电路图+_+_+_图2正向伏安特性接线电路图mA表从75mA开始（2）经教师检查线路后，接通电源，改变滑线变阻器的阻值，缓慢增加电压，使电压V从0.06V～0.6V变化(在电流变化大的地方，电压间隔应取小些)读出相应的电流值,实验从0.06V开始，每隔0.06V读数一次，直到电流达到30mΑ为止。并记入表1中，表1V(v)0.060.120.180.240.300.360.420.480.540.60I(mA)2、测二极管的反向伏安特性+_图3反向伏安特性接线电路图μ+_图3反向伏安特性接线电路图μA表:15μA或50μA+_+_(2)经教师检查线路后，接通电源，改变滑线变阻器的阻，逐渐增加电压，V从1.5V～15V变化读出相应的电流值，实验从1.5V开始，每隔1.5V读数一次，并记入表2中。表2V(v)1.534.567.5910.51213.515I(μA)五、数据处理和实验报告的要求1、详细记录实验步骤、方法和实验数据。2、利用表1、表2中测得的正、反向电压和电流的数据，在同一张坐标纸上描绘出二极管的伏安特性曲线。由于正向电流读数为毫安，反向读数为微安，在纵轴上半段和下半段坐标纸上每小格所代表电流值可不同,但必须标注清楚。3、由表2的数据求出二极管的反向饱和电流的值。当，，当到达时，不随的而，为一个定值，叫二极管的反向饱和电流。4、由测得的二极管的伏安特