实验一、伏安法测二极管的特性(优.选)

二极管的伏安特性曲线实验报告实验报告实验名称：二极管的伏安特性曲线实验实验目的：1. 理解半导体材料的特性2. 理解二极管的基本结构和工作原理3. 掌握二极管的伏安特性曲线及其应用实验原理：二极管是一种半导体元器件，由p型半导体和n型半导体构成。

p型半导体具有正电荷载流子（空穴），n型半导体具有负电荷载流子（电子）。

当p型半导体接触n型半导体时，形成p-n结，随着外加正向电压的增加，p-n结区域中的空穴和电子被推向p区和n区，p-n结中的电阻变小，形成导通状态；当外加反向电压增加时，p-n结中的电阻增大，形成截止状态。

实验步骤：1. 将二极管连接在电路实验板上，通过万用表测量二极管的端子正向电压和反向电压；2. 在电源电压恒定条件下，分别改变二极管的正向电压和反向电压，记录相应的电路电流值；3. 根据实验数据，绘制二极管的伏安特性曲线图。

实验结果：通过实验数据，绘制出了二极管的伏安特性曲线，曲线呈现出明显的“S”型。

当正向电压为0.6-0.7V时，二极管开始导通，电路电流急剧增加；反向电压逐渐增加时，电路电流基本保持稳定。

二极管的正向导通电压和反向击穿电压分别为0.6-0.7V和80-100V。

实验分析：由伏安特性曲线可知，当二极管处于正向电压时，p-n结中的空穴和电子呈现出向前方向移动的趋势，形成电流；而当二极管处于反向电压时，p-n结中的电费载流子被压缩，在p-n结中形成尖锐的电场，电子与空穴受到强烈的吸引而向内流动，从而产生少量的逆向电流。

实验结论：通过本次实验，我们得到了二极管的伏安特性曲线图，理解并掌握了二极管的基本结构和工作原理，这对我们深入理解半导体材料和电子元器件的特性及其应用具有重要意义。

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。

测量二极管的伏安特性实验报告测量二极管的伏安特性实验报告引言：二极管是一种常见的电子元件，具有单向导电性质。

在电子学领域中，测量二极管的伏安特性是非常重要的实验之一。

通过测量二极管在不同电压和电流条件下的特性曲线，可以了解其工作状态和性能参数。

本实验旨在通过实际测量，探究二极管的伏安特性，并分析其特性曲线的变化规律。

实验步骤：1. 实验准备首先，我们需要准备一台数字万用表、一台可变直流电源、一根双头插针导线和一只二极管。

确保实验环境安全，并将电源接地。

2. 连接电路将电源的正极与数字万用表的电流测量端相连，再将二极管的正极与电源的负极相连，最后将二极管的负极与数字万用表的电流测量端相连。

3. 测量伏安特性逐渐调节电源的输出电压，从0V开始，每隔0.2V记录一组电流和电压的数值。

当电流达到一定值时，停止增加电压，记录此时的电流和电压数值。

然后，逐渐减小电源的输出电压，同样每隔0.2V记录一组电流和电压的数值。

直到电流减小到接近0A时，停止减小电压，记录此时的电流和电压数值。

4. 绘制伏安特性曲线将测得的电流和电压数值绘制成伏安特性曲线图。

横轴表示电压，纵轴表示电流。

根据实验数据，可以观察到二极管在不同电压下的电流变化情况，了解其导电特性。

实验结果与分析：根据实际测量数据绘制的伏安特性曲线，我们可以看到在正向电压下，二极管的电流随电压的增加而迅速增大。

这是因为在正向电压下，二极管的正极与负极之间形成了电势差，使得电子从N区域向P区域移动，从而导致电流的增大。

而在反向电压下，二极管的电流非常小，几乎接近于零。

这是因为在反向电压下，二极管的P区域与N区域之间的势垒增大，阻止了电子的流动。

此外，我们还可以观察到二极管的正向电压与电流之间存在一个临界点，称为二极管的正向压降。

当电压超过这个临界点时，电流急剧增加。

这是因为当正向电压超过二极管的正向压降时，势垒被破坏，电子可以自由地通过二极管，导致电流的急剧增加。

物理与信息科学实验教学中心
实验指导卡
[实验项目] 二极管伏安特性的测量
[实验目的]
1、正确使用伏特表、毫安表等，了解电表接入误差。

2、了解二极管的伏安特性。

[实验原理]
1、正向特性：二极管两端加入正向电压值较小时，流过二极管的正向电流很小，近乎为零，二极管呈现教大电阻特性，当加在两端的电压超过一定数值时，流过二极管的电流迅速增加，二极管呈现教小电阻特性，二极管进入导通状态。

接法如图4-1-4（a）。

2、反向特性：在二极管两电极加入反向电压教小时，流过二极管的反向电流几乎为零，只有外加反向电压达到某一数值反向电流才突然增加，这种现象叫反向击穿。

接法如图4-1-4(b)。

图2
[主要仪器]
直流稳压电源，电压表，电流表，二极管，滑线变阻器，开关，导线
[实验操作注意事项]
1、注意用电安全，禁止带电操作；
2、严格按照电路图连接线路，连接好线路后检查线路的连接情况，防止
短路发生；
3、使用电压表、电流表时应先从量程最大逐渐减少以防止电压、电流烧
坏
4、实验时每测量完一个数据后就立刻断开开关，防止二极管长期通电烧
坏。

[实验内容与步骤]
一、正向特性
1、根据教师给出的电路图连接二极管正向图；
2、正向特性实验项目的稳压直流电源输出电压为2-3V，保护电阻为100欧姆左右，电流表量程可使用教小量程、电压表量程也可选较小量程。

3、调节滑线变阻器使加在二极管的电压逐渐增大，并按照下表调节电压并
1、根据教师给出的电路图连接二极管反向特性图；
2、反向特性实验项目的稳压直流电源输出电压为9，保护电阻为100欧姆左。

测量二极管的伏安特性实验报告实验报告课程名称：大学物理实验（1）实验名称：测量二极管的伏安特性学院：XX学院专业：XX 班级：XX 组号：XX 指导教师：XX报告人学号：XX 实验时间：年月日星期实验地点：科技楼903实验报告提交时间：一、实验目的了解晶体二极管的导电特性并测定其伏安特性曲线。

二、实验原理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，只有当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。

实验线路图如下：注意：无论毫安表内接还是外接，实验数据都应该进行修正：毫安表外接时应该进行电流修正，内接时应该进行电压修正。

由于实验用毫伏表内阻很大（约100~1000多万欧姆），按照上述接法，数据修正简单：正向时伏特表的电流可以忽略；反向时，伏特表的电流始终保持0.0006mA，很容易修正。

假如将毫安表内接，则无论正向反向，每一个数据都要做电压修正，并且每个修正值都不同，给实验带来很大麻烦。

三、实验仪器晶体二极管、电压表、电流表、电阻箱、导线、电源、开关等。

四、实验内容和步骤1、测定正向特性曲线打开电源开关，把电源电压调到最小，然后接通线路，逐步减小限流电阻，直到毫安表显示1.9999mA，记录相应的电流和电压。

然后调节电源电压，将电压表的最后一位调节成0，记录电压与电流；以后按每降低0.010V测量一次数据，直至伏特表读数为0.5500V为止。

此时，正向电流不需要修正。

2、测定反向特性曲线把线路改接后，接通线路，将电源电压调到最大，逐步减小限流电阻，直到毫安表显示1.9999mA为止，记录相应的电流和电压。

然后调节电源电压或者限流电阻，再将电流调节为1.8006、1.6006、1.4006……mA情况下，记录相应的电压；其中0.0006mA为伏特表的电流，此为修正电流，记录电流时应该自行减去。

二极管伏安特性曲线实验报告二极管伏安特性曲线实验报告引言：二极管是一种常见的电子元件，它具有非线性的伏安特性。

通过研究二极管的伏安特性曲线，可以更好地理解二极管的工作原理和特性。

本实验旨在通过实验测量，绘制二极管的伏安特性曲线，并分析其特点和应用。

实验过程：1. 实验器材准备：本实验所需的器材有：二极管、直流电源、电阻、万用表、导线等。

2. 实验步骤：（1）将二极管连接到电路中，注意极性的正确连接。

（2）将直流电源接入电路，调节电压为适当的范围，如0-10V。

（3）通过万用表测量电压和电流的数值，并记录下来。

（4）调节直流电源的电压，重复步骤（3），得到不同电压下的电流数值。

（5）根据测量数据，绘制二极管的伏安特性曲线。

实验结果：根据实验测量的数据，我们得到了二极管的伏安特性曲线。

在实验中，我们发现了以下几个重要的特点：1. 正向特性：当二极管的正向电压增加时，电流呈指数增长。

这是因为在正向电压作用下，二极管的P区域和N区域之间的势垒逐渐减小，导致电子和空穴的扩散增加，形成电流。

当正向电压超过二极管的导通电压时，电流急剧增加，二极管进入导通状态。

2. 反向特性：当二极管的反向电压增加时，电流基本保持为零，直到达到反向击穿电压。

反向击穿电压是指当反向电压达到一定程度时，势垒电场足以使电子和空穴发生碰撞，形成电流。

在反向击穿电压下，二极管的电流急剧增加，导致二极管受损。

3. 饱和电流和饱和电压：在正向特性中，当二极管的正向电压继续增大时，电流并不会无限增加，而是趋于饱和。

饱和电流是指当正向电压增大到一定程度时，二极管的电流达到最大值并趋于稳定。

饱和电压是指在饱和状态下，二极管的电压维持在一个相对稳定的值。

实验分析：通过实验测量得到的二极管的伏安特性曲线，我们可以进一步分析其特点和应用。

1. 整流器：二极管的正向特性使其成为一种理想的整流器。

在交流电路中，通过使用二极管，可以将交流电信号转换为直流电信号。

二极管伏安特性曲线测量实验报告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e_cel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，多测量几组数据绘制的二极管伏安特性曲线：用函数信号发生器产生一个信号，加在保护电阻和二极管两端，在示波器的CH1通道显示输入信号的波形。

原理图：波形图：七、实验总结：刚开始接的时候不知道是原件问题还是线路问题还是什么，用万用表测电压时一直没有示数，在面包板上拆了又装了好久都还是不行，这里就浪费了好多时间，最后换了面包板又换了原件换了电源才终于测了出来。

所以在装电路的时候一定要细心还有要弄清原理图的工作原理才能真正做好一个实验。

还有本实验在测电流时记得先将电阻断开再用万用表测，以免烧表。

二极管的伏安特性实验报告二极管的伏安特性实验报告引言：二极管是一种常见的电子元件，具有非常重要的应用价值。

它是一种具有单向导电性的电子器件，能够将电流限制在一个方向上流动。

本实验旨在通过测量二极管在不同电压下的电流变化，探究其伏安特性，并分析其在电子设备中的应用。

实验装置：本实验所需的装置主要包括：二极管、直流电源、电阻、万用表等。

实验过程：1. 首先，将二极管与直流电源和电阻连接起来，组成一个电路。

2. 调节直流电源的电压，从0V开始逐渐增加，每次增加一个固定的电压值。

3. 在每个电压值下，使用万用表测量二极管的电流，并记录下来。

4. 根据测得的电压和电流数据，绘制伏安特性曲线图。

实验结果：根据实验数据绘制的伏安特性曲线图显示，二极管的伏安特性呈现出明显的非线性特性。

在正向偏置时，电流随着电压的增加而迅速增大；而在反向偏置时，电流保持在一个极低的水平上。

讨论与分析：1. 正向偏置时，二极管的导通特性使得电流能够顺利通过。

当电压增加到二极管的正向压降（正向电压）时，电流急剧增加，呈指数增长。

这是由于二极管内部的PN结在正向偏置下形成了导电通道，电流能够自由地流动。

这种特性使得二极管在电子设备中广泛应用于整流、放大、开关等电路中。

2. 反向偏置时，二极管的导通特性被阻断，电流无法通过。

在反向电压下，二极管的电流仅仅是由于少量的载流子扩散而产生的，因此电流非常微弱。

这种反向电流被称为反向饱和电流。

反向偏置使得二极管具有了单向导电性，可以用于保护电路免受反向电压的损害。

3. 二极管的伏安特性曲线图中，还可以观察到一个重要的参数——二极管的截止电压。

截止电压是指当二极管的电压低于一定值时，电流基本上为零。

截止电压是二极管的重要参数之一，它决定了二极管在电路中的工作状态和特性。

结论：通过本次实验，我们深入了解了二极管的伏安特性及其在电子设备中的应用。

二极管具有单向导电性，能够将电流限制在一个方向上流动。

它在正向偏置下具有导通特性，在反向偏置下具有阻断特性。

2.6 实验1：二极管特性的测试实验目的学会正确使用常用电子仪器.测试二极管的单向导电性.学习二极管伏安特性曲线的测试方法.1. 信号发生器用来产生信号源的仪器,它有正弦波、三角波、方波输出,输出电压和频率均可调节.2. 直流稳压电源为被测实验电路提供能源,通常是电压输出 .3. 万用表万用表又叫繁用表或多用表,它具有多种用途、多种量程、携带方便等优点,在电工维修和测试中广泛使用.一般万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等电量,有的还可以测量交流电流和电容、电感等.万用表有指针式和数字式两类,指针式万用表其外形见图,主要由表壳、表头、机械调零旋钮、欧姆调零旋钮、选择开关〔量程选择开关〕、表笔插孔和表笔等组成.数字万用表是一种多功能、多量程的数字显示仪表.采用大规模集成电路和液晶数码显示技术使其具有体积小、重量轻、精度高、数码显示清晰等优点.一般数字万用表除测量交直流电压、电流、电阻功能以外,还具有测量晶体管、电容等功能,还具有自动回零、过量程指示、极性选择等性能.4. 示波器用来测量实验电路的输出信号.通过示波器可显示电压或电流波形,可测量频率、周期等其它有关参数.5. 毫伏表测量交流电压.万用表操作及使用将ON-OFF开关于ON位置,检查9V电池,如果电池电压不足,显示屏上将有低压显示,这时应更换一个新电池后再使用；如果没有低电压显示,则按以下步骤操作；测试表笔插孔旁的！符号,表示输入电压或电流不应该超过提示值,这是为了保护内部线路免受损伤；测试之前,功能开关置于你所需要的量程.万用表操作前注意电压测量将黑色表笔插入COM插孔,红色表笔插入V/Ω插孔.测直流电压时,将功能开关置于直流电压量程范围〔测交流电压时则应置于交流电压量程范围〕,并将测试表笔连接到待测电源或负载上,同时便可读出显示值,红色表笔所接端的极性将同时显示于显示器上〔交流电压时无极性显示〕.注意如果不知被测电压范围,则首先将功能开关置于最大量程后,视情况降至合适量程；如果只显示 "1",表示过量程,功能开关应置于更高量程.电流测量将黑色表笔插入COM 插孔,红色表笔在测量mA级电流时,插入到mA插孔,当测量最大值为20A的电流时,红色表笔插入20A插孔 .将功能开关置于DCV〔测直流时〕或ACV〔测交流时〕的合适量程,且将表笔与待测负载串连接入电路,电流值即时显示并同时显示出红色表笔的极性〔测交流时不显示〕.电阻测量将黑色表笔插入COM插孔,红色表笔插入V/Ω插孔.将功能开关置于合适的Ω量程,即可将测试表笔连接到待测电阻上.注意如果被测电阻值超出所选择量程的最大值,将显示过量程"1",应该选择更高量程,对于大于1ΜΩ或更高的电阻,读数要经几秒钟后才能稳定,这是正常的.当无输入时,如开路情况,显示为"1".当检查线路内部阻抗时,要保证被测线路所有电源移开,所有电容放电.200ΜΩ量程,表笔短路时读数约为1.0,测电阻量时应从读数中减去.如测量100ΜΩ时,若显示为101.0,则1.0应被减去.电子仪器的使用1、接通示波器电源,调节"辉度"、"聚焦"旋钮,使荧光屏上出现扫描线.旋转"辉度"旋钮能改变光点和扫描线的亮度,观察低频信号和高频信号.旋转"聚焦"旋钮调节电子束截面大小,将扫描线聚焦成最清晰状态.熟悉X轴上下、左右位移,Y轴上下、左右位移的旋钮作用.2、接通信号发生器〔或用实验系统自身带有的信号发生器也可以〕,调节其输出电压为0.1lmV～5V,频率为lkHz,并把输出接至示波器Y 轴输入,观察输入信号电压波形,调节示波器"Y轴衰减"和"Y轴增幅"旋钮,熟悉它们的作用.3.调节"扫描范围"及"扫描微调"旋钮,使示波器荧光屏上显示的波形增加或减少〔例如在荧光屏上得到1个、3个或6个完整的正弦波〕,熟悉"扫描范围"及"扫描微调"旋钮的作用.4.用晶体管毫伏表测量信号发生器的输出电压.将信号发生器的输出衰减开关分别置于0dB、20dB、40dB、60dB的位置,测量其对应的输出电压.测量时应将毫伏表量程选择正确,以使读数准确.5.用数字万用表测量信号发生器输出电压值,并与晶体管毫伏表测试结果进行比较.注意1.用毫伏表测量时,应将量程选择正确,以使读数准确.2.调节示波器辉度旋钮时,一般不应太亮,以保护荧光屏.实验器材直流稳压电源<1台>数字<或指针式 > 万用表<2块>信号发生器<1台>双踪示波器<1台>晶体管毫伏表<1只>电阻若干元器件：二极管；1N4001〔1N4007〕,1N4148〔各1只〕实验原理二极管是由一个单向导电的PN结成.当我们拿到二极管时,首先从外表上可以判断其正负极性,通常外表有黑圈的为PN结的负极〔N端〕,而无黑圈的为PN结的正极〔P端〕. 二极管伏安特性是指二极管两端电压与通过二极管电流之间的关系.利用逐点测量法,通过改变输入电压,分别测出二极管两端电压和通过二极管的电流,即可在坐标纸上描绘出它的伏安特性曲线.实验步骤二极管的测试.①正向偏置及管型测试,如下图所示.②用数字万用表挡测试.硅二极管正向压降为0.6～0.8V,反向截止.锗二极管正向压降为0.1～0.3V,反向截止.具体操作过程见下图.正向偏置测试具体测试过程二极管伏安特性曲线的测试〔1〕按下图在面包板上连接线路,经检查无误后,接通5V直流电源. 〔2〕调节电位器RP,使输入电压uI按表所示从零逐渐增大至5V. 〔3〕用万用表分别测出电阻R两端的电压uR和二极管两端电压uD,并根据iD=uD/R算出通过二极管的电流iD ,记录于表中.〔4〕用同样的方法进行两次测量,然后取平均值,即可得到二极管的正向特性.〔5〕将电路的电源正负、极性互换,使二极管反偏,然后调节电位器RP,按表所示的uI值,分别测出对应的uR和uD 值.预习要求1.复习二极管的特点、结构及伏安特性曲线.2.阅读有关直流电源、信号发生器、万用表、示波器、毫伏表等常用仪器使用说明书；3.自拟本实验有关数据记录表格.实验报告要求1、阐述常用的万用表等的特点和使用方法及注意事项；2、写出本实验所用仪器的型号、名称及各自作用.3、整理实验目的、内容及数据,在坐标纸上绘制伏安特性曲线.注意事项1.用毫伏表测量时,应将量程选择正确,以使读数准确.2.调节示波器辉度旋钮时,一般不应太亮,以保护荧光屏.。