模电实验报告 二极管使用
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二极管电路及其应用实验报告二极管是一种常见的电子元件,具有只允许电流单向流动的特性。
它是由半导体材料构成的,通常由硅(Si)或者硒化物(GaAs)制成。
二极管的应用非常广泛,可以用于整流、放大、开关等电路中。
本文将以二极管电路及其应用为主题,介绍二极管的工作原理、实验步骤以及相关应用。
一、二极管的工作原理二极管是由P型半导体和N型半导体组成的。
P型半导体中的杂质掺入使其具有正电荷,称为P区;N型半导体中的杂质掺入使其具有负电荷,称为N区。
当将P区和N区连接在一起时,形成了一个PN结。
在PN结中,由于P区和N区的杂质浓度不同,使得在结附近形成了电场。
当外加电压为正向偏置时,即P区接在正电压上,N区接在负电压上,电场将阻止电子从N区向P区移动。
而当外加电压为反向偏置时,即P区接在负电压上,N区接在正电压上,电子可以从N区向P区移动。
因此,二极管只允许电流在正向偏置下单向流动。
二、二极管实验步骤1. 准备实验所需材料:二极管、直流电源、电阻、导线等。
2. 搭建二极管电路:将二极管连接在电路中,注意极性,即将P极连接在正电压端,N极连接在负电压端。
可以使用导线连接电源和电阻,形成一个简单的电路。
3. 调整电压:根据二极管的额定电压和电流,调整电源的输出电压,使得二极管正常工作。
4. 测量电流和电压:使用万用表等测量仪器,测量二极管两端的电压和电流值。
5. 观察实验现象:根据测量结果,观察二极管的导通和截止情况,以及电流和电压的关系。
三、二极管的应用1. 整流器:二极管具有只允许电流单向流动的特性,因此可以用于将交流信号转换为直流信号的整流电路中。
在整流电路中,二极管起到了只允许正半周或负半周通过的作用,实现了信号的单向传输。
2. 信号检波器:二极管的正向偏置电压范围内,电流与电压之间呈线性关系。
利用这一特性,可以将高频信号转换为直流信号,实现信号的检波功能。
3. 放大器:在放大电路中,二极管可以作为信号放大器的关键元件之一。
模拟电路实验二——二极管实验报告111270040 石媛媛1、绘制二极管的正向特性曲线(测试过程中注意控制电流大小):一开始,我用欧姆表测量了二极管电阻,正向基本无电阻,反向电阻确实是很大。
然后我们测量其输出特性曲线,发现很吻合:1、在电压小于某一值时确实没有电流,之后一段电流很小(几毫安~几十毫安);2、当二极管两端电压大于0.6V左右时电流急剧增大(后测试二极管正向压降约为0.55V),这个就是其正向导通电压。
二极管被导通后电阻很小,(图中可看出斜率很大,近似垂直)相当于短路。
3、当我们使电压反向,电流基本为零,但是当电压大于某一值(反向击穿电压)时电流又开始增大。
2、焊接半波整流电路,并用示波器观察其输入输出波形,观察正向压降对整流电路的影响;电路图:方波正弦波三角波半波整流电路的效果:输出信号只有正半周期(或负半周期),这就把交流电变为直流电。
这是由于二极管的单向导电性。
但是电的利用效率低,只有一半的线信号被保留下来。
3、焊接桥式整流电路,并用示波器观察其输入输出波形;电路图:桥式整流电路是全波整流,在电压正向与反向时,分别有两个管子处于正向导通区、两个管子在反向截止区,从而使输出电压始终同向。
而且电压在整个周期都有输出,效率高。
但是发现桥式整流电路的输出信号(尤其是三角波时)未达到理想波形,应该是电路板焊接的焊接点不够牢固或其他问题导致信号的微失真。
5、使用二极管设计一个箝位电路,能把信号(0-10V)的范围限制在3V~5V之间:设计的电路:电路原理:当输入信号在0—4V时,4V>U1,二极管正向导通;输出电压稳定在4V左右当输入信号在4V—10V时,二极管反偏,相当于断路,此时电路由电源,1K电阻,51Ω电阻构成。
因为要想使输出值小于5V,所以我选择了一个较小阻值电阻和一个大阻值电阻串联,这样51Ω电阻分压小,故输出电压一直小于5V,起到了钳位效果。
实验数据:输入电压/V 输出电压/V1.8 3.92.4 44.6 4.15.6 4.16 4.196.7 4.227.4 4.258.1 4.299.1 4.379.5 4.6110 4.82实验心得:1、焊接心得:A、锡越少越牢固,不要在一点反复焊接,很容易使之前的焊点虚焊。
二极管应用实验报告二极管应用实验报告引言:二极管是一种重要的电子元件,具有单向导电性质,广泛应用于电子电路中。
本实验旨在通过实际操作和观察,探究二极管在不同应用场景下的特性和效果。
实验一:二极管的整流特性实验目的:通过搭建整流电路,观察二极管在交流电源下的整流效果,并分析其特性。
实验步骤:1. 准备材料:二极管、变压器、电阻、电容、示波器等。
2. 搭建整流电路:将二极管串联在交流电源电路中,通过变压器调节电压大小。
3. 接入示波器:将示波器连接到电路中,观察输出波形。
实验结果:在交流电源下,二极管实现了电流的单向导通,输出波形呈现出明显的半波整流效果。
通过调节电压大小,我们发现输出波形的峰值与输入电压呈线性关系。
实验分析:二极管的整流特性使其在电源转换和电路稳定性方面具有重要应用。
通过实验,我们验证了二极管在交流电源下的整流效果,并了解了其在电路中的作用。
实验二:二极管的稳压特性实验目的:通过搭建稳压电路,研究二极管在稳定电压输出方面的应用。
实验步骤:1. 准备材料:二极管、电阻、电容、稳压二极管等。
2. 搭建稳压电路:将稳压二极管与电阻、电容等元件连接,形成稳压电路。
3. 测量输出电压:通过示波器或万用表等工具,测量稳压电路输出的电压大小。
实验结果:在稳压电路中,二极管通过调节电流大小,实现了稳定的输出电压。
我们发现,无论输入电压如何变化,稳压二极管都能保持输出电压的稳定性。
实验分析:二极管的稳压特性使其在电源稳定和电路保护方面起到重要作用。
通过实验,我们深入了解了稳压二极管的工作原理,并验证了其在稳压电路中的应用效果。
实验三:二极管的信号调制特性实验目的:通过搭建调制电路,研究二极管在信号传输和调制方面的应用。
实验步骤:1. 准备材料:二极管、电容、电阻、信号发生器等。
2. 搭建调制电路:将信号发生器与二极管、电容、电阻等元件连接,形成调制电路。
3. 观察输出信号:通过示波器等工具,观察调制电路输出的信号波形。
实验五二极管及三极管电路
一、实验目的
1、掌握二极管正向特性和反向特性的测试
2、掌握二极管的线性模型电路
3、掌握三极管的特性测试
二、实验设备与软件
安装好Multisim软件的PC机一台
三、实验原理
1、二极管的正向特性和反向特性
2、二极管的线性模型
3、三极管的输出特性
四、实验结果
1、二极管参数测试
1)二极管正向特性测试电路
2)二极管正向特性仿真测试数据
3)二极管反向特性测试电路
4)二极管发向特性仿真测试数据
2、二极管电路分析仿真
1)二极管实验电路
2)二极管双向限幅电路
3)二极管双向限幅电路的输出电压波形。
二极管实验报告引言:二极管是一种电子元件,具有基本的电子特性以及多种应用。
本次实验旨在通过对二极管的实际测量,深入了解其工作原理和性能参数。
实验一:二极管的直流特性测量在实验中,我们使用了直流电源、电阻箱和万用电表等器材。
首先,将二极管连接到直流电源和电阻箱上,通过调节电阻箱的阻值,改变二极管的电流。
然后,使用万用电表测量二极管的电压和电流值,并记录数据。
实验数据表明,二极管存在一个正向电压和逆向电压的阈值,当正向电压小于该阈值时,电流非常小;而当正向电压大于阈值时,电流迅速增大。
逆向电压下,电流几乎为零。
实验二:二极管的交流特性测量为了进一步探究二极管的特性,我们进行了交流特性的测量实验。
实验装置包括交流信号发生器、示波器等器材。
在实验中,我们将交流信号发生器与示波器相连,并将二极管连接到这一电路中。
通过调节交流信号发生器的频率和幅度,我们可以观察到二极管的正向和逆向电流的变化情况。
实验结果表明,随着交流信号频率的增加,二极管的正向电流增大,逆向电流逐渐减小。
这是由于二极管的载流子寿命和带宽限制引起的。
实验三:二极管的温度特性测量为了研究二极管的温度特性,我们进行了一系列温度变化下的实验。
实验装置包括恒温箱、温度计等器材。
我们将恒温箱的温度从低到高逐渐升高,同时测量二极管的电流和电压。
实验结果显示,随着温度的升高,二极管的正向电流增加,逆向电流减小。
这是因为温度能够改变载流子浓度和载流子电子流动性,进而影响二极管的电导率。
结论:通过三个实验,我们深入了解了二极管的直流、交流和温度特性。
根据实验数据,我们可以看出二极管具有非线性电性质,只能使电流在一个方向上流动。
二极管的特性参数包括正向电压阈值、逆向电压阈值、正向漏电流和温度系数等。
将这些特性应用于实际电路设计中可以实现整流、限幅和开关等功能。
此外,二极管还有很多其他应用,如光电二极管、二极管激光器等。
总结:通过本次实验,我们对二极管的工作原理及其相关特性有了深入了解。
模电实验报告--二极管使用引言:二极管是一种半导体元件,由于其高速开关、整流、信号检测等功能,在电子电路中得到广泛应用。
本实验将通过实际操作,掌握二极管在整流电路、稳压电路和限幅电路等方面的应用。
实验一:单相桥式整流电路实验目的:通过单相桥式整流电路实验,了解二极管的特性、了解单相桥式整流电路的工作原理、掌握单相桥式整流电路电路的设计方法与实验技术。
实验原理:单相桥式整流电路是一种经典的整流电路,将交流信号通过四个二极管之后,得到一直流电信号。
桥式电路的输出电压为输入电压有效值的一半,因此需要通过滤波电路进行滤波以得到直流输出。
实验器材:二极管 4个电位器 1个万用表 1个示波器 1台实验步骤:1.按照图1所示,连接单相桥式整流电路,同时接上电源和电压表。
2.调节电源电压为10V,调节电位器,使得输出电压为5V。
3.按照实验原理连接滤波电路,连接示波器,观察滤波电路的输出波形。
实验结果:实验数据记录见表1。
输出波形如图2所示。
电源电压 Uin/V 输出电压 Uout/V10 4.44实验二:稳压二极管的特性实验通过稳压二极管实验,了解稳压二极管的原理和特性、研究稳压二极管的参数对电路的影响。
稳压二极管是一种半导体电子元件,通过控制二极管正向电压,来使得稳压二极管的输出电压保持稳定。
稳压二极管具有很高的单向导电性,需要注意正反接电的问题。
表2 稳压二极管特性实验数据记录4 4.05 4.06 4.07 4.0图4 稳压二极管实验波形(Uin=6V)实验三:限幅电路实验通过限幅电路实验,掌握限幅电路的工作原理,了解二极管在限幅电路中的应用。
限幅电路是一种常见的电子电路,通过二极管的开关特性,在电路中起到限幅电压的作用。
不同的二极管类型适用于不同的限幅电路。
2.调节电源电压为5V,观察并记录输出波形。
表3 限幅电路实验数据记录5 0.00图7 限幅电路实验波形结论:通过本次实验,我们掌握了二极管的特性和应用,了解了单相桥式整流电路、稳压电路和限幅电路的原理和设计方法,并掌握了相应的实验技术。
二极管实验报告二极管实验报告一、实验目的本实验的主要目的是了解二极管的工作原理、特性和应用,培养学生的实验技能,在实践中掌握掌握电子元件的测量和验证,并学会理解元器件在电路中的作用。
二、实验原理1. 二极管的结构二极管是由两个不同的半导体材料在一起构成的。
其中有一个被称为正性半导体,它的材料中含有大量的正空穴;另一个被称为负性半导体,它的材料中含有大量的自由电子。
这两个半导体材料分别被称为P型半导体和N型半导体。
当两种材料被堆在一起时,就形成了一个结,称为PN结。
2. 二极管的工作原理二极管是一种只允许电流单向通过的电子器件。
在正向偏置下,二极管可以工作;而在反向偏置下,二极管则基本不导电。
当二极管正向偏置时,P型半导体中的空穴受到外部电场的推动而向N型半导体移动,而N型半导体中的电子也受到电场的推动而向P型半导体移动。
由于在PN结处存在在空间电荷区,因此移动到PN结区域的电子和空穴会发生复合,从而产生少量的电流。
当反向偏置时,由于PN结区域内的空间电荷区宽度增加,从而可以阻挡电流流动。
3. 二极管的特性二极管的电流电压特性是非线性的。
在正向偏置下,二极管可以工作,但是随着正向电压的增大,二极管的电流增长速度会逐渐变慢,最终基本达到饱和。
在反向偏置下,二极管的电流几乎为0,只有微小的反向漏电流。
三、实验步骤1. 准备材料:二极管、电压表、电源、直流电动机、万用表等。
2. 接线:将二极管的正极接在电源的正极,负极接在电动机的正极上。
3. 测量电流电压特性:在实验过程中,测量二极管在不同电压下的电流,可以绘制出二极管的电流-电压特性曲线。
4. 应用实验:通过二极管的特性,可以制作不同应用场景下的电子元件,例如整流器、稳压器等等。
四、实验案例1. 二极管整流器二极管整流器是一种电子电路,用于将交流电转化为直流电。
在一个二极管单元中,通过迅速切换二极管的正向和反向导通,可以将交流电信号的负半周截掉,唯独只剩下正半周。
二极管特性及应用实验结论二极管是一种最基本的半导体器件,具有许多独特的特性和广泛的应用。
在二极管的特性及应用实验中,我们可以得出以下结论:1. 二极管的特性(1) 半导体材料:二极管通常由硅(Si)或砷化镓(GaAs)等半导体材料制成。
这些材料具有正负载流子电荷数量差异,形成PN结。
(2) PN结特性:PN结的两端会形成电势差,即电场。
当施加电压方向与PN 结电场方向一致时,电子从N区向P区运动,形成正向电流。
反之,当施加电压方向与PN结电场方向相反时,电子被阻挡,形成反向电流。
(3) 正向特性:二极管在正向电压下,可以通过电流。
当电压小于二极管的正向阈值电压(V_f)时,电流非常小;当电压大于V_f时,电流会迅速增加,表现为近似线性的关系。
(4) 反向特性:二极管在反向电压下,只有非常小的反向电流,称为反向饱和电流(I_s)。
当反向电压超过二极管的额定反向电压(V_r)时,二极管会发生击穿,电流急剧增加。
2. 二极管的应用(1) 整流器:由于二极管只允许正向电流通过,而阻断反向电流,因此常用于电路中的整流器。
通过将交流信号输入二极管,就可以将其转换为直流信号。
(2) 发光二极管(LED):LED是一种能将电能转化为光能的器件。
当正向电压施加到LED上时,载流子在PN结中复合,发出可见光,实现光的发射。
LED具有高亮度、低功耗、寿命长等优点,广泛用于显示屏、指示灯、照明等领域。
(3) 锁相环电路:锁相环电路利用二极管的非线性特性,将输入信号与输出信号进行频率同步,常用于时钟信号的调整和数据通信中的时序恢复。
(4) 电路保护:二极管的反向击穿特性可以用于电路中的过压保护。
当电路中的电压超过二极管的反向击穿电压时,二极管会将过压放电到地,保护负载和其他器件免受损坏。
总之,二极管是一种具有独特特性的半导体器件,广泛应用于电子、通信、能源等领域。
对于电子工程师来说,了解二极管的特性和应用是非常重要的,它为电路设计和故障排除提供了基础。
物联网工程学院模拟电子技术实验报告班级:学号:姓名:时间:实验一:实验名称:利用IV分析仪测量二极管的伏安特性实验内容:利用仿真软件作出仿真电路,用IV分析仪测量二极管1N4149的伏安特性。
实验步骤:1.选择元件:在Multisim主界面的左侧元器件栏中选择某种型号的二极管(Diode),如1N4149,并将某拖至电路图窗口。
2.选择仪器:在右侧仪器仪表栏中选择IV分析仪(IV-Analysis),也将其拖至电路图窗口;打开IV分析仪,在仪器的元器件栏选择Diode,IV分析仪的右下角将显示出二极管管脚所接端子。
连接好电路,如右图所示。
3.完成测试:单击仿真参数,设置仪器参数,开始为0V,停止为750mv,增量为10mv;闭合仿真开关,即可得到伏安特性曲线。
移动光标,可以读出管压降及其对应的电流值。
实验数据:实验二:实验名称:研究二极管对直流量和交流量表现的不同特点。
实验内容:1.在直流电流不同时二极管管压降的变化。
利用直流电压表测电阻上电压,从而得二极管管压降。
2.在直流电流不同时二极管交流等效电阻的变化。
利用示波器测得电阻上交流电压的峰值,从而得二极管交流电压的峰值。
实验步骤:1.选择元件:分别选取二极管(DIODE)、交流电压源(10mV,500Hz)、直流电压源(1V/4V)、电阻(500Ω),拖到电路图窗口。
2.选择仪器:示波器、万用表,并拖至电路图窗口。
组成仿真电路如图所示。
3.完成测试:设置参数。
因为只有在低频小信号下二极管才能等效成一个电阻,所以图中交流信号的频率为500Hz、数值为10mV(有效值)。
由于交流信号很小,输岀电压不失真,故可以认为直流电压表(测平均值)的读数是电阻上直流电压值。
仿真电路(a)直流电源电压为1 V时的情况(b)直流电源电压为4 V时的情况实验数据:实验结论:1 .比较直流电源在1 V和4 V两种情况下二极管的直流管压降可知,二极管的直流电流越大,管压降越大,直流管压降不是常量。
实验二二极管应用电路实验一、实验目的1、利用二极管的第二种等效模型对二极管电路进行分析,并构建电路进行实验验证。
2、学会正确使用基本的测量仪器:万用表、示波器。
二、实验内容1、对比测试以下每小题中的两个电路,并分析测量结果。
(1)对比以下电路,观察电阻R两端的电压值有何不同,原因是什么?1分析原因:由图可知,第一个电路电压为10.02nv,第二个电路电压为4.325v。
前者比后者小很多。
这是因为第一个电路中二极管接反向电压,二极管处于截止状态,基本上不导通,其电路中电流基本上为0,而第二个电路图中二极管接正向电压,二极管处于导通状态,R1两端电压接近5v。
(2)对比以下电路,观察电阻R两端的电压值是否相同,两电路的分析方法有何不同?1分析原因:有分析知,两电路图中,二极管无论是接正向电压,还是接反向电压,在电路中不起作用,R1两端电压就等于R1、R2分得电源的电压,即为2V。
(3)对比以下两个电路进行仿真实验,观察示波器两个通道的波形,并分析原因。
两通道的波形都是正弦曲线,当R2两端的电压U2>开启电压时,其变化曲线是与电源电压频率相同,不过振幅为U2的一半,即二极管处于导通时,BG两端的电压变化情况;当U2<=开启电压时,二极管处于截止状态,BG两端电压=开启电压;与其中一条曲线相似;而对于AG两端的电压始终与电源电压的变化曲线一致。
结果与理论符合。
两通道的波形都是负正弦曲线,当R2两端的电压U2>开启电压时,其变化曲线是与电源电压频率相同,不过振幅为U2的一半,即二极管处于导通时,BG两端的电压变化情况;当U2<=开启电压时,二极管处于截止状态,BG两端电压=开启电压;与其中一条曲线相似;而对于AG两端的电压始终与电源电压的变化曲线一致。
结果与理论符合。
2、分析一下二极管电路的输入输出关系,并画出二者的关系特性曲线,并对二者关系作简要说明。
当输入电压为5V,50HZ的电源是,其中BG两端的电压为0V,对于AG两端的电压,当二极管处于导通状态时,其两端电压为最大值,当二极管处于截止状态时,其两端的电压为直流1V, 图像与分析一致。
二极管实验报告引言:二极管作为一种常见的电子元件,广泛应用于各种电路中。
本次实验旨在通过实验验证二极管的特性和工作原理,并探索其在电路中的应用。
一、实验装置和方法1. 实验装置:本实验所使用的装置包括:二极管、直流电源、电阻、示波器以及电线等。
2. 实验方法:首先,将二极管正确连接到电路中。
二极管的端口分别插在电阻和直流电源的正负极之间。
然后,将示波器连接到二极管的两端,通过观察示波器上的波形来观察二极管的特性。
二、实验结果和讨论1. 实验结果:在实验过程中,我们观察到以下几个现象:a) 在直流电源的正向电压下,二极管正常导通;b) 在直流电源的反向电压下,二极管正常截断。
2. 结果分析:通过实验观察结果,我们可以得出以下结论:a) 正向电压下,二极管通过,电流正常流动;b) 反向电压下,二极管关断,电流无法流动。
这是因为二极管是一种引入了PN结的半导体器件。
当二极管的正极连接在P区,负极连接在N区时,称为正向偏置,此时二极管的PN结处于导通状态,电流正常流动。
而当二极管的正极连接在N区,负极连接在P区时,称为反向偏置,此时二极管的PN结处于截断状态,电流无法流动。
3. 工作原理:二极管的工作原理基于PN结的电流传导规律。
在正向偏置下,P区的正空穴和N区的电子会发生复合,形成电流。
而在反向偏置下,P区的空穴和N区的电子受到电场的影响,被分开而无法形成电流。
三、二极管的应用1. 整流器:二极管可以用于整流,即将交流信号转换为直流信号。
交流信号通过二极管后,正向半个周期时,二极管导通,电流通过;反向半个周期时,二极管截断,电流无法通过。
通过这种方式,可以实现交流电的整流。
2. 信号检测器:二极管也可以用作信号检测器,在收音机等设备中常见。
当无线电频率信号通过二极管时,根据二极管正向偏置和反向截断的特性,可以将高频信号转换成低频信号,用于处理和放大。
3. 发光二极管(LED):LED是一种特殊的二极管,具有发出可见光的特性。
二极管的实训报告以下是关于二极管实训的报告:实验名称:二极管的基本实验实验目的:1. 了解二极管的基本原理和特性;2. 掌握二极管的正向工作状态和反向截止状态;3. 学习如何在电路中正确使用二极管。
实验仪器和材料:1. 二极管(常见的有硅二极管和锗二极管);2. 直流电源;3. 电压表;4. 电流表;5. 阻焊板;6. 电线等。
实验步骤:1. 连接电路:将二极管和电源、电压表、电流表连接在阻焊板上,确保连接正确。
2. 正向工作状态测量:调整电源的正向电压,记录电压表和电流表的数值,观察二极管的正向工作状态的灯光等变化。
3. 反向截止状态测量:调整电源的反向电压,记录电压表和电流表的数值,观察二极管的反向截止状态的灯光等变化。
4. 实验数据记录与分析:根据实验数据,计算电流和电压之间的关系,并分析二极管在正向工作状态和反向截止状态下的特性。
实验结果与讨论:实验数据记录如下:正向电压(V) | 电流(mA)-----------------0.5 | 2.51.0 | 5.01.5 | 7.52.0 | 10.0反向电压(V) | 电流(uA)-----------------0.5 | 0.51.0 | 1.01.5 | 1.52.0 | 2.0根据实验数据,我们可以看出在正向工作状态下,电流与电压呈线性关系,而在反向截止状态下,电流非常小,可以基本忽略不计。
这说明二极管在正向工作状态下具有导电性,而在反向截止状态下具有非导电性。
这是由于二极管的结构和物理特性所决定的。
实验总结:通过本次实验,我们对二极管的基本原理和特性有了更深入的了解。
我们了解到二极管在电路中的作用,掌握了如何使用二极管,并通过实验数据分析得出了二极管在正向工作状态和反向截止状态下的特性。
这对我们今后在电子电路设计与应用中起到了重要的指导作用。
二极管实验报告二极管实验报告导言:二极管是一种常见的电子元件,具有单向导电特性。
本实验旨在通过实际操作,深入了解二极管的基本原理和特性。
实验目的:1. 掌握二极管的基本结构和工作原理;2. 理解二极管的特性曲线和电压-电流关系;3. 熟悉二极管的常见应用场景。
实验器材:1. 二极管(正向导通型和反向截止型各一只);2. 直流电源;3. 电阻箱;4. 万用表;5. 连接线等。
实验步骤:1. 将正向导通型二极管连接到直流电源的正极,负极接地;2. 将反向截止型二极管连接到直流电源的负极,正极接地;3. 将电阻箱连接到二极管的正极,负极接地;4. 将万用表的电流档接入电路中,测量正向导通型二极管的电流;5. 将万用表的电流档接入电路中,测量反向截止型二极管的电流;6. 分别改变电阻箱的阻值,记录正向导通型二极管的电流与电压之间的关系;7. 分别改变电阻箱的阻值,记录反向截止型二极管的电流与电压之间的关系;8. 观察和记录实验现象。
实验结果:通过实验测量和观察,我们得到了以下结果:1. 正向导通型二极管:我们发现,当正向导通型二极管的正极连接到正极,负极连接到负极时,电流可以流过二极管,即二极管处于导通状态。
我们测量了不同电阻下的电流值,并绘制了电流-电压曲线。
曲线呈现出非线性特性,即在一定电压范围内,电流迅速增加,而在超过某一电压后,电流基本保持不变。
2. 反向截止型二极管:当反向截止型二极管的正极连接到负极,负极连接到正极时,电流无法流过二极管,即二极管处于截止状态。
我们同样测量了不同电阻下的电流值,并绘制了电流-电压曲线。
曲线基本呈现出水平线,即无论电压如何变化,电流都非常接近于零。
讨论与分析:通过实验结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:1. 二极管的导通特性:正向导通型二极管在正向电压作用下,电流可以流过二极管,具有导通特性;而反向截止型二极管在反向电压作用下,电流无法流过二极管,具有截止特性。
实验报告实验名称:二极管V—I特性曲线课程名称:电子技术实验(模拟)一、实验目的1、学习multisim 2001软件的使用方法。
2、学会使用Multisim中直流扫描分析方法来验证二极管的V-I特性曲线。
3、学习如何改变元器件的模型参数。
4、学习如何使用Multisim 2001 中的后处理程序对输出波形进行必要的数学处理。
二、实验步骤1. 电路原理图(图一二极管V—I特性曲线电路图)实验电路图如上图一所示。
直流电压源Vi与1N4148型二极管VD1串联,电流从电压源正极流出经过二极管回到电源。
二极管两端电压降= 电源电压V1。
关联方向流经VD1的电流= 流经电源的电流的负值。
2.实验结果(图二二极管V—I特性曲线)(1)DC sweep 分析:横坐标为V1,纵坐标为流经电源的电流。
输入值:初始值-120V ,结束值20V ,步长0.01。
结果如上图二所示。
得出结果若以Voltage (V )=0为对称轴翻折,即为二极管V —I 特性曲线。
(图三 二极管V —I 特性曲线)后处理在变量vvi#branch (流经电源的电流)前取负号,即得关联方向流经VD1的电流。
电流如图三所示为经过后处理后得到的二极管V —I 特性曲线。
横坐标为V1,纵坐标为流经二极管VD1的电流。
上图中,(1)部分为反向击穿,(2)部分为反向截止,(3)部分为正向导通。
(2)调整XY 轴数据显示范围,观察门坎电压值(图四 二极管V —I 特性曲线)1 2 3调整输入范围纵横坐标0—2V,纵坐标-0.01V—1A。
观察图四,移动游标,读出门槛电压0.666V。
(3)调整XY轴数据显示范围,观察雪崩电压值(图五二极管V—I特性曲线)调整输入范围横坐标-102—-98V,纵坐标-1—0.01A。
观察图五,移动游标,读出门槛电压-100.65V。
三、讨论与结论1. 改变元器件模型参数的方法选择菜单项“Edit-Component Properties”或者按Ctrl+M或者双击元件符号,弹出编辑对话框,然后就可以选择想要改变的参数进行修改了(打*的不能改)。
模拟电路实验二——二极管实验报告
111270040 石媛媛1、绘制二极管的正向特性曲线(测试过程中注意控制电流大小):
一开始,我用欧姆表测量了二极管电阻,正向基本无电阻,反向电阻确实是很大。
然后我们测量其输出特性曲线,发现很吻合:
1、在电压小于某一值时确实没有电流,之后一段电流很小(几毫安~几十毫安);
2、当二极管两端电压大于0.6V左右时电流急剧增大(后测试二极管正向压降约为0.55V),
这个就是其正向导通电压。
二极管被导通后电阻很小,(图中可看出斜率很大,近似垂直)相当于短路。
3、当我们使电压反向,电流基本为零,但是当电压大于某一值(反向击穿电压)时电流又开始增大。
2、焊接半波整流电路,并用示波器观察其输入输出波形,观察正向压降对整流电路的影响;电路图:
方波正弦波
三角波
半波整流电路的效果:输出信号只有正半周期(或负半周期),这就把交流电变为直流电。
这是由于二极管的单向导电性。
但是电的利用效率低,只有一半的线信号被保留下来。
3、焊接桥式整流电路,并用示波器观察其输入输出波形;
电路图:
桥式整流电路是全波整流,在电压正向与反向时,分别有两个管子处于正向导通区、两个管子在反向截止区,从而使输出电压始终同向。
而且电压在整个周期都有输出,效率高。
但是发现桥式整流电路的输出信号(尤其是三角波时)未达到理想波形,应该是电路板焊接的焊接点不够牢固或其他问题导致信号的微失真。
5、使用二极管设计一个箝位电路,能把信号(0-10V)的范围限制在3V~5V之间:
设计的电路:
电路原理:当输入信号在0—4V时,4V>U1,二极管正向导通;输出电压稳定在4V左右当输入信号在4V—10V时,二极管反偏,相当于断路,此时电路由电源,1K电阻,51Ω电阻构成。
因为要想使输出值小于5V,所以我选择了一个较小阻值电阻和一个大阻值电阻串联,这样51Ω电阻分压小,故输出电压一直小于5V,起到了钳位效果。
实验数据:
输入电压/V 输出电压/V
1.8 3.9
2.4 4
4.6 4.1
5.6 4.1
6 4.19
6.7 4.22
7.4 4.25
8.1 4.29
9.1 4.37
9.5 4.61
10 4.82
实验心得:
1、焊接心得:A、锡越少越牢固,不要在一点反复焊接,很容易使之前的焊点虚焊。
B、焊接前做好规划,把该点处要连的元件和导线尽量一次连好。
C、短距离连接可以用元件本身(如电阻两端的细锡线)或点连,长距离链接要用带皮的导线。
D、电源线正负要区分好颜色,方便后续操作。
这样就可以避免出现这次我们组因为焊接技术不到位,在一点出反复焊接,又丑又不牢靠从而在桥式整流电路的效果中出现误差的错误了。
2、对于数据的记录上感受更深入了。
实验数据记录是为了得出实验结论的需要,没有确定
的比例,不需要事先给自己规定好每隔多少取值。
比如二极管一开始我们取1V,2V,都没有什么电流,这段的数据就可以间隔很大的略记,而后面二极管被导通后,电流变化很快,这一段就要在小间隔下记录,才能绘制出理想的二极管输出曲线。
3、对于自己设计电路,我觉得首先要理解电路的功能,比如一开始我们就从网上找了很多
钳位电路的例子但是都是对交流电的,而在本次实验中,处理的应该是直流电,这就不适用了。
第二,要好好学好模拟电路的课程,明白原理才能更好的设计。
比如钳位中,我们首先想到的应该是用到二极管的单向导电性,以及一个固定电源的作用,知道了这些,设计变得更有目的,才能快而准确。
不过这次实验也给我们带来了很大的惊喜,没想到自己设计的电路一下子就能工作了,体会
到了工科学生那种在纸上演算,觉得原理上一定能实现,结果一做果然符合自己预期的快感。
感觉很有成就感。