二极管伏安特性曲线测量实验报告

一、实验题目：

    二极管伏安特性曲线测量

二、实验目的：

       1、先搭接一个调压电路，实现电压1-5V连续可调

2、在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路

3、测量二极管正向和反向的伏安特性，将所测的电流和电压列表记录好。

4、 用excel或matlab画二极管的伏安特性曲线

三、实验摘要：

     1、在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路

      2、测量二极管正向和反向的伏安特性，将所测的电流和电压列表记录好

四、实验仪器：

    1、示波器

    2、函数发生器

    3、数字万用表

    4、面包板，稳压二极管，100欧电阻，电位器，导线，可调直流电压源

五、实验原理：

   

    示波器是可以直接观察电信号的波形的一种用途广泛的电子测量仪器，可以测电压的大小、信号的周期、相位差等。一切可以转化为电压的电学量和非电学量，都可以用示波器来观察和测量。

    设计一个测量二极管两端电压和电流的电路。通过万用表测量出数据，画出伏安特性曲线并验证。用函数信号发生器产生一个信号，测量二极管两端的信号。

原理图：

六、实验步骤及数据

    为防止电流过高烧毁电路，使用了一个100欧姆的保护电阻。用万用表测量不同阻值下二极管两端的电压和通过二极管的电流值，观察并记录数据。为保证精确度，多测量几组数据

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二极管伏安特性曲线的测量

实验报告

实验摘要

1. 实验内容简介

1搭接一个含电位器的调压电路，实现电压1-5V连续可调； ○

2在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路； ○

3连接直流电压源，测量二极管的正向伏安特性，记录数据并作○

出图形；

4给二极管测试电路的输入端加Vp-p=3V、f=100Hz的正弦波，○

用示波器观察该电路的输入输出波形（未做）。

2. 名词解释

电位器

电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。电位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可视作一可变电阻器。

二极管

二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode)，另外，还有早期的真空电子二极管；它是一种能够单向传导电流的电子器件。在

半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子，这种电子器件按照外加电压的方向，具备单向电流的传导性。

面包板

面包板是专为电子电路的无焊接实验设计制造的。由于各种电子元器件可根据需要随意插入或拔出，免去了焊接，节省了电路的组装时间，而且元件可以重复使用，所以非常适合电子电路的组装、调试和训练。

实验目的

1. 通过对二极管正向电流电压的测量，更直观的感受二极管的正向导电性；

2. 熟悉对电位器的使用，方便之后的实验教学与安排；

3. 使用示波器和函数信号发生器，复习之前的操作。

实验环境（仪器用品等）

实验地点：

实验时间：

实验仪器与元器件：二极管、镊子、数字万用表、面包板、电阻、导线若干、实验箱、电位器、函数信号发生器、示波器等

本次实验的电路图如下图所示：（来自Multisim 12）

实验原理

测量原理：在实验箱所给的稳恒电压下，运用数字万用表可以方便地测得流过二极管的电流值和两端的电压值，由此便可方便地记录数据，以及制图。

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二极管伏安特性曲线的测绘

一、       实验目的

依据二极管非线性电阻元件的特点，选择实验方案，设计合适的检测电路，选择配套的仪器，测绘出二极管元件的伏安特性曲线。

二、       实验仪器

直流稳压电源、直流电流表、直流微安表（）、万用表、电阻箱、滑线电阻、单刀开关、导线、待测二极管等。

三、       实验原理

对二极管施加正向偏置电压时，则二极管中就有正向电流通过（多数载流子导电），随着正向偏置电压的增加，开始时，电流随电压变化很缓慢，而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时（锗管为0.2V左右，硅管为0.7V左右），电流急剧增加，二极管导通后，电压的少许变化，电流的变化都很大。

对上述二种器件施加反向偏置电压时，二极管处于截止状态，其反向电压增加至该二极管的击穿电压时，电流猛增，二极管被击穿，在二极管使用中应竭力避免出现击穿观察，这很容易造成二极管的永久性损坏。所以在做二极管反向特性时，应串联接入限流电阻，以防因电流过大而损坏二极管。

二极管伏安特性示意图如图：

四、       实验步骤

（1）    反向特性测试电路。二极管的反向电阻值很大，采用电流表内接测试电路可以减少测量误差。测试电路见图，变阻器设置。

图2－3 二极管反向特性测试电路

（2）    正向特性测试电路。二极管在正向导通时，呈现的电阻值较小，拟采用电流表外接测试电路，电源电压在0~10V内调节，变阻器开始设置，调节电源电压，以得到所需电流值。

图2－4  二极管正向特性测试电路

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电路实验四 实验报告

实验题目：二极管伏安特性曲线测量

实验内容：

1. 2. 3. 4.

先搭接一个调压电路，实现电压1-5V连续可调；

在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路；

测量二极管正向和反向的伏安特性，将所测的电流和电压列表记录好；

给二极管测试电路的输入端加Vp-p=3V、f=100Hz的正弦波，用示波器观察该电路的输入输出波形；

5. 用excel或matlab画二极管的伏安特性曲线。

实验环境：

数字万用表、学生实验箱（直流稳压电源）、电位器、整流二极管、色环电阻、示波器DS1052E，函数发生器EE1641D、面包板。

实验原理：

对二极管施加正向偏置电压时，则二极管中就有正向电流通过（多数载流子导电），随着正向偏置电压的增加，开始时，电流随电压变化很缓慢，而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时，电流急剧增加，二极管导通后，电压的少许变化，电流的变化都很大。

为了测量二极管的伏安特性曲线，我们用直流电源和电位器搭接一个调压电路，实现电压1-5V连续可调。调节电位器的阻值，可使二极管两端的电压变化，用万用表测出若干组二极管的电压和电流值，最后绘制出伏安特性曲线。电路图如下所示：

用函数发生器EE1641D给二极管施加Vp-p=3V、f=100Hz的交流电源，再用示波器观察二极管的输入信号波形和输出信号波形。电路图如下：

实验记录及结果分析：

得到二极管的伏安特性曲线如下：

结论：符合二极管的特性，即开始时，电流随电压变化很缓慢，而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时，电流急剧增加，二极管导通后，电压的少许变化，电流的变化都很大。

2. 示波器显示二极管的输入输出波形如下图（通道1为输入波形，通道2为输出波形）：

分析：二极管在交流电中呈现单向导通性，所以当电源信号为正向电压时，二极管导通，呈现正弦波形信号，当电源信号为反向电压时，二极管处于截止状态，此时无信号输出，如波形图所示。

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深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称：­      ­      ­      ­      ­      ­      

实验名称：­      ­      ­      ­      ­      ­      

学院：                                    ­    

专业：               班级：                  

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一, 实验目的：

a.      用伏安法测量时的误差考虑。

b.      学习半导体二极管的伏安特性。

二，实验仪器：

安培计，伏特计，变阻器（或电位器），直流电源，待测二极管（2AP型），开关等

三，实验原理：

1．二极管简介：

半导体二极管的核心是一个PN结，这个PN结处在一小片半导体材料的P区与N区之间（如图3-1-1），它由这片材料中的P型半导体区域和N型半导体区域相连所构成。连接P型区域的引出线称为P极，连接N型区域的引出线称为N极。当电压加在PN结上时，若电压的正端接在P极上，电压的负端接在N极上（如图3-1-2），称这种连接为“正向连接”；反之，档PN结的两极反向连接到电压上时为“反向连接”。 正向连接时，二极管很容易导       

                       

图3-1-1                              图3-1-2

通，反向连接时，二极管很难导通。我们称二极管的这种特性为单向导电性。实验工作中往往利用二极管的单向导电性进行整流、检波、作电子开关等。

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二极管伏安特性的测定与二极管动态测试

  

一、实验目的

 1.了解二极管的特性及方法

 2.掌握二极管伏安特性的测试方法 

 3.掌握用逐点法描绘二极管的伏安特性曲线

二、实验仪器

标准电阻、电容、电阻、数字万用表、面包板、示波器、电位器、待测二极管、直流稳压电源等。

三、实验概述

1、实验原理：

 1）晶体二极管的导电特性： 

 晶体二极管无论加上正向或反向电压，当电压小于一定数值时只能通过很小的电流，只有电压大于一定数值时，才有较大电流出现，相应的电压可以称为导通电压。正向导通电压小，反向导通电压相差很大。当外加电压大于导通电压时，电流按指数规律迅速增大，此时，欧姆定律对二极管不成立。

 2）正向电压：

对二极管施加正向偏置电压时，则二极管中就有正向电流通过（多数载流子导电），随着正向偏置电压的增加，开始时，电流随电压变化很缓慢，而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时（锗管

为0.2V左右，硅管为0.7V左右），电流急剧增加，二极管导通后，电压的少许变化，电流的变化都很大。

    3）反向电压：

    对上述二种器件施加反向偏置电压时，二极管处于截止状态，其反向电压增加至该二极管的击穿电压时，电流猛增，二极管被击穿，在二极管使用中应竭力避免出现击穿观察，这很容易造成二极管的永久性损坏。所以在做二极管反向特性时，应串联接入限流电阻，以防因电流过大而损坏二极管。

2、实验步骤

1）将数字万用表调零，调节电源电压至5V（直流），检测各电阻元件是否能够正常工作；

2）使用万用数字表测量各电阻的阻值，并记录测量值；

3）按照图1-1在面包板上搭接电路，接通电源，调节电位器，依次测量并记录二极管电压及对应的通过电流；

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