晶体二极管实验报告

晶体二极管实验报告一、实验目的：1.了解晶体二极管的基本结构和原理；2.探究晶体二极管在电路中的应用。

二、实验器材及材料：1.晶体二极管2.直流电源3.万用表4.原型板5.连接线6.电阻7.LED灯（可选）三、实验原理：晶体二极管是一种光、电、热效应非常敏感的电子元件，具有一个PN结构。

当沿着P区施加电压时，会产生电流；当沿着N区施加电压时，PN结就不能导通，电流流过程断开。

晶体二极管具有单向导电性，只能让电流从P区流向N区。

四、实验步骤：1.实验前应将直流电源的电压调整到适宜的值，以保证实验安全；2.将实验所需的器材及材料准备齐全，并按照电路图的要求进行连接；3.将晶体二极管正确地插入原型板中；4.将直流电源接通，调节合适的电压值；5.使用万用表进行电流和电压的测量；6.反复改变直流电压的值，记录下电流对电压的关系曲线；7.做好相关实验数据的整理和总结。

五、实验数据及处理：1.测量实验电路中的电流和电压数据，并记录在实验数据表中；2.绘制电流对电压的关系曲线图。

六、实验结果分析：根据实验中测得的电流对电压的关系曲线，我们可以得出晶体二极管在不同电压下的导通和截止状态。

当施加的电压超过晶体二极管的正向电压时，将发生正向偏置，二极管将导通；而当施加的电压低于正向电压时，发生反向偏置，二极管将截止。

七、实验心得：通过本次实验，我进一步掌握了晶体二极管的工作原理和特性，了解了晶体二极管在电路中的应用。

此外，通过实验数据的采集和处理，我也加深了对实验数据的分析和总结能力。

总之，本次实验对加深我对电子元件的认识和理解起到了一定的帮助。

实训二二极管、三极管的判别与检测一、实训目的1.学会用万用表判别晶体二极管和三极管的管脚。

2.学会用万用表检测晶体二极管和三极管质量的好坏。

二、实训原理1.晶体二极管(1)晶体二极管（以下简称二极管）是内部具有一个PN结，外部具有两个电极的一种半导体器件。

对二极管进行检测，主要是鉴别它的正、负极性及其单向导电性能。

通常其正向电阻小为几百欧，反向电阻大为几十千欧至几百千欧。

(2)二极管极性的判别根据二极管正向电阻小，反向电阻大的特点可判别二极管的极性。

指针式万用表：将万用表拨到R⨯100或R⨯1k的欧姆档，表棒分别与二极管的两极相连，测出两个阻值，在测得阻值较小的一次测量中，与黑表棒相接的一端就是二极管的正极。

同理在测得阻值较大的一次测量中，与黑表棒相接的一端就是二极管的负极。

数字式万用表：红表笔插在“V·Ω”插孔，黑表笔插在“COM”插孔。

将万用表拨到二极管档测量，用两支表笔分别接触二极管两个电极，若显示值为几百欧，说明管子处于正向导通状态，红表笔接的是正极，黑表笔接的是负极；若显示溢出符号“1”，表明管子处于反向截止状态，黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。

(3)二极管质量的检测一个二极管的正、反向电阻差别越大，其性能就越好。

用上述方法测量二极管时，如果双向电阻值都较小，说明二极管质量差，不能使用；如果双向阻值都为无穷大，说明该二极管已经断路；如果双向阻值均为零，则说明二极管已被击穿。

在这三种情况下二极管就不能使用了。

2.晶体三极管(1)三极管的结构可以看成是两个背靠背的PN结，如图2-1所示。

对NPN管来说，基极是两个PN结的公共阳极，对PNP管来说，基极是两个PN结的公共阴极。

图2-1 晶体三极管结构示意图(2)三极管基极与管型的判别将指针式万用表拨到R⨯100或R⨯1k欧姆档，用黑表棒接触某一管脚，用红表棒分别接触另两个管脚，如表头读数都很小，则与黑表棒接触的那一管脚是基极，同时可知此三极管为NPN型。

实验一：晶体二极管的识别和检测1、训练目的①熟悉二极管的外形及管脚的识别方法。

②练习查阅半导体器件手册，熟悉二极管的类别、型号及主要指标。

③掌握用万用表判断二极管好坏的方法。

④学习二极管伏安特性的测量方法2、训练器材万用表1只半导体器件手册1本晶体二极管若干直流稳压电源1台二极管伏安特性电路板1块3、训练内容和步骤⑴二极管的识别与检测根据二极管的型号查半导体器件手册，了解二极管的性能指标；根据外形判别极性（检波二极管用色点表示阴极，整流二极管用色环表示阴极）；用万用表判别极性，将测得的结果记录于表 2.1 中。

表 2.1 二极管的识别和检测⑵二极管伏安特性曲线的测试根据图 2.1 所示电路，用逐点测量法，分别测量二极管V 两端电压u D和通过二极管的电流i D，在坐标纸上描绘出二图2.1极管伏安特性曲线i D = f（u D）。

按图 2.1 电路，接通 5 V 直流电源，二极管正向连接。

调节电位器R P，使输入电压U I从0V 逐渐增大到5V。

用万用表分别测出电阻R两端的电压u R 和二极管两端的电压u D，并根据i D = u R / R，计算通过二极管的电流i D，将结果记于表2.2 中。

表 2.2 二极管的正向特性将图2.1 所示电路的电源正、负极性对调，使二极管反偏（反向连接）。

调节电位器RP ，使输入电压U I 从0 V 逐渐反向增大分别测量对应的uR 和uD 值，将结果记于表 2.3 中。

表 2.3 二极管的反向特性利用表2.2 、表 2.3 结果，在坐标纸上描绘出二极管伏安特性曲线i D = f（u D）。

4、实验报告要求①画出测试电路图。

②整理实验数据，在坐标纸上画出二极管的伏安特性曲线。

实验一二极管特性实验一、实验目的：1、验证晶体二极管的单向导电特性。

2、学会测量晶体二极管的伏安特性曲线。

3、掌握几种常用特种功能二极管的性能和使用方法。

二、实验前准备：1、复习晶体二极管结构和伏安特性。

2、阅读光电二极管、发光二极管和稳压管的特性和使用范围。

3、复习用万用表测量晶体二极管的方法。

阅读用图示仪测试晶体二极管及用示波器测量输出电压的方法。

三、实验设备：KJ120学习机一台数字式万用表一块指针式万用表一块（20KΩ/V DC）四、实验原理：晶体二极管由一个PN结构成，具有单向导电作用。

几种常用二极管的符号如图1.1所示。

（a） (b) (c)图1.1几种常见二极管的符号图1.1（a）为普通二极管，如In4001;In4148;2AP等。

图1.1（b）～(c)为稳压管、发光二极管等。

如稳压管，它工作在反向击穿区。

使用时，利用反向电流在击穿区很大范围内变化而电压基本恒定的特性来进行稳压。

发光二极管是一种把电能变成光能的半导体器件。

发光二极管有各种颜色，例如有发红光的，发黄光的，发绿光的等等。

发光二极管工作电压较低（1.6～3V），正向工作电流只需几毫安到几十毫安，故常作线路通断指示和数字显示。

若将万用表黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，则二极管处于正向偏置，呈现低阻，表针偏转大；反之，二极管处于反向偏置，呈现高阻，表针偏转小。

根据两次测得的阻值，就可以辨别二极管的极性。

注意万用表不同的电阻挡的等效内阻各不相同测得的阻值有差异。

一般不宜采用RX10K 挡来测二极管，因该挡的电源电压较高（一般为9V ），有可能损坏管子．五、实验步骤：1、二极管的一般测试。

（1）按实验报告表1.1要求多用万用表测量二极管（IN4001、IN4148、2AP 、LED ）的正、反向阻值。

将数据填入表1-1中。

（2）二极管正向电压测量：调电位器，使I=5mA 分别测量五种二极管的正向电压，将数据填入表1-1中。

实验二晶体二极管的伏安特性及其温度特性实验目的：1．了解晶体二极管伏安特性曲线及其与温度的关系。

2．掌握V j~T，I r~T以及伏安特性与温度之间关系的测量方法。

3．掌握用图示仪测量各类晶体二极管的特性曲线及各项参数的测量方法。

4．了解晶体管特性图示仪的基本工作原理及使用方法。

一实验原理在同一块P型（或N型）硅半导体中，用扩散或合金方法将其中一部分掺入施主杂质（磷、镓）或受主杂质（硼、铝）使之由P型转变成为N型（或由N型转变成为P 型）半导体，在P型区和N型区的交界处就形成了P—N结，如图一所示。

(a)图一PN结的形成图在P型半导体与N型半导体组合成为P—N结后，在P—N结的交界上就出现了电子和空穴的浓度差；N型区的电子浓度比较高，而P型区的空穴浓度比较高，电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。

因此有一些电子要从N型区向P型区扩散，也有一些空穴要从P型区向N型区扩散，电子和空穴都是带电的，它们扩散的结果就使P型和N型区中原来的电中性条件破坏了：在P—N结交界面附近，P型一边失去了带正电的空穴和接受了带负电的电子，因而带了负电。

N型一边失去了带负电的电子和接受了带正电的空穴，因而带了正电。

由于正负电荷之间的相互吸引，这些电荷将集中分布在P—N结的交界面附近，形成空间电荷区。

在出现空间电荷以后，电于正负电荷之间的相互作用，在空间电荷区中形成了一个内建电场，其方向是从带正电的N型区指向带负电的P型区的，如图一（b）所示。

在电场出现以后，电子和空穴除了由于浓度不同继续作扩散运动外，还要在电场作用下作漂移运动。

根据电场方向和电子空穴带电符号容易看出，这个电场将使空穴从N向P区漂移，使电子从P区向N区漂移，其作用正好与扩散运动相反，当漂移运动与扩散运动相等时，载流子的扩散作用与漂移作用完全抵消，N区和P区的空间电荷不再继续增多，这就达到P-N结的平衡状态。

在平衡状态状态，内建电位差实际上就是不同半导体接触时的接触电位差。

晶体二极管的伏安特性研究实验目的1．熟悉并掌握实验室提供的各种仪器的使用。

2．了解二极管的电学特性，设计合适的电路测量二极管的伏安特性，并根据所测数据测绘二极管的伏安特性曲线。

3．初步掌握测量电路的设计与选择，培养学生独立思考与解决问题的能力。

实验仪器实验室可提供的主要仪器电压表，电流表（毫安表、微安表），滑线变阻器，直流稳压电源，万用表，晶体二极管，单刀开关，连接导线等。

如有需要其它仪器，可自行向实验室索取。

原理简介电阻是电磁学中的重要参量，研究各种电器元件的电学性质，设计或选用测量电阻的方法，是经常会遇到的问题，为了全面、恰当地描述元器件的性质，常常要测量它的伏安特性，给出的不仅是电阻值，而是该元器件电压和电流的函数关系。

在一个电阻元件两端加以不同的电压U 时，便有相应不同的电流I 通过，通过电压表和电流表就可测得一系列U 、I 的数据，将其在直角坐标系中作图，即是伏安特性曲线。

伏安特性曲线是直线的元件称为线性元件，例如常用电阻器件；而伏安特性曲线是曲线的元件称为非线性元件，例如晶体二极管、晶体三极管等。

伏安法测电阻的原理是根据欧姆定理IUR =，其中U 是加在电阻两端的电压，I 是流过电阻的电流，由于各种电表都有内阻，将其接入测量电路后，都会影响加在元件上原来的电压和电流，使之不符合上述公式的要求，从而引起测量误差，这是一种因测量方法不完善而引起的系统误差，为了尽量减少这种系统误差，可按照被测电阻阻值的大小选择合适的测量电路，或对测量结果进行修正。

1．伏安法测电阻有两种典型的电路 （1）电流表内接电路（简称内接法）如图25－1中，电流表接在电压表和被测电阻X R 的回路之内，电流表显示的是流过X R 的电流I ；但是电压表显示的却是X R 两端的电压X U 与电流表（内阻为A R ）两端的电压A U 之和，即有X A X A U U U IR IR =+=+ （25－1）若以电压表和电流表的示值U 、I 来计算被测电阻的大小，则有X A UR R R I=+测＝（25－2） 可见，测量值测R 比实际电阻X R 的阻值大，其偏大的值恰为串入电流表的内阻A R ，电流表内阻引起的测量结果的误差为X X A R R R R ∆==测－ （25－3）图25-1 电流表内接电路表示为相对误差的形式X AX XR R R R ∆=（25－4） 由此可以看出，当A R <<X R 时，测量结果才能有足够的准确度，因此当被测电阻比电流表内阻大得多时，采用内接法电路进行测量。

二极管、晶体管实训报告操作步骤和注意事项操作步骤1.普通单色二极管的检测：a.正向导通电压1.5-2.5V.外加电压越大越亮。

注意实际电压不能使LED超过其最大工作电流。

b.检测时，要用R×10K挡（因内电池电压为9V），方法同普通二极管，只是正向电大得多，甚至测量时还微微发光。

2.稳压二极管的检测：a.工作在反压状态，具有稳压作用，检测方法同普通二极管。

b.不同处：用R×1K挡测反向电阻很大，换用R×10K，其反向电阻减小很多。

若换挡电阻基本不变，说明是普通二极管。

变化则为稳压二极管。

使用R×10K挡内电池9V，若稳压二极管反向击穿电压比<9V则因击穿而电阻减小很多。

而普通二极管反向击穿电压比普通管大得多，不会击穿。

3.普通光电二极管的检测：a.光电二极管工作在反向偏置状态。

b.无光照时，光电二极管与普通管一样，反向电流小，反向电阻大（几十兆以上）；有光照时，反向电流明显增加，反向电阻明显减小（几千-几十千），反向电流与光照成正比。

检测有无光照电阻相差很大。

检测错果相差不大说明已坏或不是光电二极管。

注意事项1.普通二极管的识别与检测。

a.塑封白环一端为负极，玻璃封装黑环一端为负极。

b.检测时两手不能同时接触两引脚，表至RX1K挡，并欧姆调零。

调零时间不能太长。

c.读数要用平面镜成像规律。

2、专用二极管的识别与检测。

a.测试发光二极管，应用R×10K挡并调零。

b.测稳压二极管时，用R×1K或R×10K，分别测反向电阻。

如果稳压值大于9V就测不出来，另外查资料。

c.测光电二极管时要遮住受光窗接受光时，光线不能太强，否则会损坏二极管的。

二极管和三极管实验报告篇一：实验二晶体二极管和三极管的简单测试实验二晶体二极管和三极管的简单测试一、实验目的1. 学习使用万用表检测晶体二极管和晶体三极管的好坏及判别管脚。

2. 加深巩固对元器件特性和参数的理解。

二、实验器材万用表： 500型一只二极管： 1N4001—1N4007型一只三极管： 9012（PNP型硅管）、9013（NPN型硅管）各一只质量差和坏的各类二极管、三极管若干只电阻：100K 一只三、实验原理内容及步骤晶体二极管和晶体三极管是电子电路和电子设备中的基本器件，为了能正确的加以选用，必须了解它们的特性、参数以及测试方法，这里介绍使用万用表检测的方法。

使用万用表对器件进行检测时，一般应使用该表的R×1K或R ×100档，用其它档位会造成晶体管损坏。

还应注意，指针式万用表欧姆档红表笔正端（＋）接表内电池的负极，而黑表笔负端（－）接表内电池的正极。

（一）利用万用表测晶体二极管1、判别二极管的极性将万用表欧姆档的量程拨到R×1K、R×100档，并将两表笔分别接到二极管两端。

如图1—1所示。

如果二极管处于正向偏置，呈现低电阻，表针偏转大，此时万用表指示的电阻小于几千欧,若二极管处于反向偏置，呈现高电阻，表针偏转小，此时万用表指示的电阻将达几百千欧以上。

正向偏置时，黑表笔所接的那一端是二极管的正极。

图2—12、判别二极管好坏测得二极管的正向电阻相差越大越好，若测得正反向电阻均为无穷大，则表明二极管内部断路。

如果测得正、反向电阻均为零，此时表明二极管被击穿或短路。

（二）用万用表测发光二极管发光二极管和普通二极管一样具有单向导电性，正向导通时才能发光。

发光二极管在出厂时，一根引线做得比另一根引线长，通常，较长引线表示正极（＋），另一根为负极（－）。

1、判别发光二极管的极性将万用表欧姆档的量程拨到R×10K档。

测量方法与测量普通二极管一样。

2、判别发光二极管的好坏将万用表欧姆档的量程拨到R×10K档。

实验一晶体二极管和三极管的测试一、实验目的熟悉Multisim10软件的使用方法。

学习和掌握使用万用表测量晶体二极管和三极管的方法。

通过万用表测量二极管的正反向电阻，对二极管PN结极性、晶体材料作出判断。

通过万用表测量，学会区分普通二极管和稳压管。

测量三极管，标出BCE极，判断三极管的材料，并测量穿透电流的大小。

二、实验原理1．万用表测量原理用万用表测量二极管、三极管，方法简单，无需复杂的专用仪表，就能较为迅速地确定被测管的类型、管脚极性，并判断它的好坏。

用万用表测试二极管和三极管使用万用表的欧姆挡。

在测试时，必须注意万用表欧姆挡的以下几个特点：(1)万用表欧姆挡等效电路如图1-1所示。

图中E为表内电源(一般基本挡使用一节1.5v的电池)，r为万用表等效内阻，I为被测回路中的实际电流。

由图可知万用表正端的表笔(一般习惯用红色表笔)对应表内电源的负极，而负端的表笔(一般习惯用黑色表笔)对应于表内电源的正极。

(2)万用表表面欧姆挡的刻度尺的中央刻度值称为万用表欧姆挡的“中值电阻”，它即为万用表欧姆挡的等效内阻。

(3)一般万用表以R×1k挡作为基本挡。

这时表内电源(电池)为1.5V，为满足测量小电阻的需要，在基本挡的基础上增设电阻r'，如图1-2所示。

这样，使流经表头的电流值所表征的被测电阻值变小了，或者说仪表的等效内阻(中值电阻)变小厂，能够输出的测量电流变大了。

一般万用表R×l00，R×l0，R×l挡级的中值电阻较之基本挡次依次递减10倍；为满足测量大电阻的需要，一般是采用提高电源电压E，同时加大r 值的方法，因为E提高后，更大的E能使万用表的表针有足够的偏转，一般万用表R×10k挡的中值电阻较基本挡高十倍，其E多采用9V或15V。

图1-1 万用表欧姆挡等效电路图1-2 万用表欧姆挡测量挡位扩展原理2. 万用表测量二极管(使用R×lk挡)(1)判别二极管的极性因为二极管的核心是一个PN结，所以把二极管当做一个被测元件，以不同方向接人万用表表笔两端时，测量回路里的电流是不一样的，若红表笔(电源—)接在二极管N极，黑表笔(电源+)接在二极管P极，如图1-3所示，则二极管是正向导通。

实验实训一晶体二极管的判别与检测一、实验实训目的1、了解二极管的外形和封装；2、掌握用万用表粗略鉴别晶体管二极管性能的方法；3、熟悉二极管的特性及其测试方法；4、进一步熟悉晶体管二极管参数和特性曲线的物理意义。

二、实验实训器材1、MF50型或DT890B型数字万用表一块；2、100mA、50μA 电流表头各一只；3、1V、15V电压表头各一只。

三、预习要求1、复习二极管的基本特性与参数。

2、认真阅读实验指导书，明确实验目的、内容，弄懂实验原理。

3、根据晶体管二极管特性拟出测试电路和方案。

四、实验实训原理说明晶体管性能的优劣，可以从它的特性曲线或一些参数上加以判别。

本次实验主要介绍采用简易的仪器设备鉴别晶体管性能的方法，即用万用表粗测晶体二极管的性能和用逐点法测绘管子的特性曲线。

晶体二极管是利用一个PN结加上外壳，引出两个电极而构成的。

1.利用万用表测试晶体二极管1）鉴别正、负极性万用表欧姆档的内部电路可以用图3.1.1（b）所示电路等效,由图可见，黑表笔为正极性，红表笔为负极性。

将万用表选在R×100档R×1K档，两表笔接到二极管两端如图3.1.1（a），若表针指在几KΩ以下的阻值，则接黑表笔一端为二极管的正极，二极管正向导通；反之，如果表针指很大（几百KΩ）的阻值，则接红表笔的那一端为正极。

(a) (b)图3.1.1 用万用表测试晶体二极管2）鉴别性能将万用表的黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，测得二极管的正向电阻。

一般在几KΩ下为好，要求正向电阻愈小愈好。

将红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管负极，可测出反向电阻。

一般应大200KΩ以上。

若反向电阻太小，二极管失去单向导电作用。

如果正、反向电阻都为无穷大，表明管子已断路；反之，二者都为零，表明管子短路。

2.正反向特性1）正向特性当加在二极管上的正向电压比较小时，正向电流很小,几乎等于零。

只有加在二极管两端的正向电压超过某一数值（称死区电压）时,正向电流才明显增大，且随着电压的升高,正向电流将迅速增大，电流与电压的关系基本上是一条指数曲线。