五伏安法测晶体二极管的特性一

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。

实验四
二极管伏安特性和二极管动态测试
二极管伏安特性
【实验目的】
1、验证二极管的伏安特性曲线，二极管的动态测试
2、学习从实验曲线获取相关信息的方法
【实验环境】
二极管、面包板、电位器、导线若干、万用表、电源
Multisiom软件、示波器
【实验过程】
1、检测万用表是否完好
2、画测量二极管伏安特性曲线电路图
2、在面包板上搭建电路图，调试电压为5V，用万用表测
量二极管两端的电压和电流，从而获得数据
3、转动电位器，读出下次电压电流数据并记录
*实验数据*
正向二极管数据
电压（V）电流（mA）
1 0.0
2 0.00
2 0.05 0.00
3 0.1 0.00
4 0.2 0.01
5 0.3 0.08
6 0.4 0.23
*二极管正向伏安特性曲线*
反向二极管数据： 电压（V ） 电流（mA ） 1 -1.0 0.001 2 -2.0 0.00 3
-3.0
0.00
7 0.5 0.39 8 0.55 0.64 9 0.6 1.06 10 0.65 2.71 11 0.68 4.68 12
0.7
7.2
因为电流几乎都是0，故省略了画图，就是X轴。

二极管动态测试电路图
电路图：
实验步骤：连接如下电路、调试示波器、观察波形图、得出数据结果
周期：3.680ms 峰峰值：2.86v 频率：280.5hz。

【实验结论】。

HUNAN UNIVERSITY程序设计训练报告报告题目二极管伏安特性曲线的测量学生姓名学生学号专业班级指导老师目录一、摘要: (2)二、实验环境： (2)三、实验原理： (3)四、实验步骤和实验记录： (5)五、实验总结： (6)一、摘要:这个实验室对二极管的伏安特性曲线进行测量,测量二极管正向和反向电压电流,分析其性质,实验中会有一些零界点,需要注意,加入正弦波,观察流入前后波形.二、实验环境：测量工具：三、实验原理：1、二极管的特性：正向特性：在电路中，将二极管的正极接在高电位端，腹肌接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式,叫做正向偏置，但是，当二极管两端正向电压很小时二极管仍然不能导通，流过二极管的电压十分微弱，只有当电压达到一定数值,二极管才能导通，此时为导通电压，当两端电压大于导通电压时，电流按指数规律迅速增大。

此时，电压的少许变化，也会引起电流的急剧变化反向特性：对二极管加上反向电压时，二极管处于截止状态，当反向电压增大到一定程度，会使二极管被击穿，此电压为击穿电压，此时电流剧增，但二极管也会因此损坏，所以，在实验过程中，在做反向实验时，应串联接入一个限流电阻，防止损坏二极管。

测量伏安特性曲线电路图：正向：正向时电阻较小采用电流表外接法：反向：反向电阻较大采用电流表内接法动态电路图：四、实验步骤和实验记录：实验前：检查所有器件是否完好，尤其是二极管。

1.在面包板上按照正向实验电路图搭建电路，并再次检查电路是否连接正确，将电位器拨到50%，保障电路安全。

2.调节电位器，改变电位器接入阻值大小，并观察记录二极管两端电压和流过它的电流大小。

在电压变化较小，而电流变化较大时缩小改变阻值的大小，以测得更真实有效的数据。

3.实验记录：数据处理：用excel表格画出折线图：反向电压：折线图：PS：动态数据由于时间问题，没时间做，不过我借用室友的看了，了解了方法以及最后结果五、实验总结：。

实验3-1 伏安法测晶体二极管特性给一个元件通以直流电，用电压表测出元件两端的电压，用电流表测出通过元器件的电流。

通常以电压为横坐标、电流为纵坐标，画出该元件电流和电压的关系曲线，称为该元件的伏安特性曲线。

这种研究元件特性的方法称为伏安法。

伏安特性曲线为直线的元件称为线性元件，如电阻；伏安特性曲线为非直线的元件称为非线性元件，如二极管、三极管等。

伏安法的主要用途是测量研究线性和非线性元件的电特性。

非线性电阻总是与一定的物理过程相联系，如发热、发光和能级跃迁等，江崎玲、於奈等人因研究与隧道二极管负电阻有关的现象而获得1973年的诺贝尔物理学奖。

【实验目的】1．具体了解和分析二极管的伏安特性曲线。

2．学会分析伏安法的电表接入误差，正确选择电路使其误差最小。

3．学会电表、电阻器、电源等基本仪器的使用。

【仪器用具】安培计、伏特计、变阻器、转盘电阻箱、甲电池、待测二极管、导线、双刀双掷倒向开关、单刀开关【实验原理】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。

二极管电流随外加电压变化的关系曲线称为伏安特性曲线。

二极管的伏安特性曲线如图3-1-3和图3-1-4所示。

这两个图说明了二极管的单向导电性。

由图可见，在正向区域，锗管和硅管的起始导通电压不同，电流上升的曲线斜率也不同。

图3-1-3 图3-1-4利用绘制出的二极管的伏安特性曲线，可以计算出二极管的直流电阻及表征其它特性的某些参数。

实验三 伏安法测二极管的特性电路中有各种电学元件，如线性电阻、半导体二极管和三极管,以及光敏、热敏和压敏元件等。

知道这些元件的伏安特性,对正确地使用它们是至关重要的。

利用滑线变阻器的分压接法，通过电压和电流表正确地测出它们的电压与电流的变化关系称为伏安测量法（简称伏安法）。

伏安法是电学中常用的一种基本测量方法。

1、教学目标（1)了解分压器电路的调节特性; （2)掌握测量伏安特性的基本方法； （3）了解二极管的正向伏安特性. 2、实验原理2。

1 电学元件的伏安特性在某一电学元件两端加上直流电压，在元件内就会有电流通过，通过元件的电流与端电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。

在欧姆定律U=IR 式中，电压U 的单位为V ，电流I 的单位为A ，电阻R 的单位为Ω。

一般以电压为横坐标和电流为纵坐标作出元件的电压－电流关系曲线,称为该元件的伏安特性曲线。

对于碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等电学元件，在通常情况下，通过元件的电流与加在元件两端的电压成正比关系变化,即其伏安特性曲线为一直线。

这类元件称为线性元件。

半导体二极管、稳压管等元件，通过元件的电流与加在元件两端的电压不成线性关系变化，其伏安特性为一曲线.这类元件称为非线性元件，如图1所示为某二极管元件的伏安特性.在设计测量电学元件伏安特性的线路时，必须了解待测元件的规格,使加在它上面的电压和通过的电流均不超过额定值。

此外，还必须了解测量时所需其它仪器的规格（如电源、电压表、电流表、滑线变阻器等的规格），也不得超过其量程或使用范围。

根据这些条件所设计的线路，可以将测量误差减到最小. 2.2 二极管测量电路的比较与选择电路的比较和说明可参考教材p56自己分析。

3、实验室提供的仪器和用具直流电源,滑线变阻器（1A ，190Ω），直流电压表（0。

5级，1。

5—15V 四量程），直流电流表（0。

5级，25-50mA 二量程）,两个电阻箱(ZX21型），直流检流计（AC5型),待测二极管,单刀双掷开关及导线若干等. 4、实验内容测定二极管正向伏安特性，并作出伏安特性曲线 主要步骤：(1）连线前,先记录所用晶体管型号和主要参数（即最大正向电流和最大反向电压）. (锗管的最大正向电流一般16-50mA ，最大反向电压为20-75V ）(2）然后用万用表欧姆档测量其正、反向阻值，从而判断晶体二级管的正、负极（万用表处于欧姆档时，图1 非线性元件的伏安特性 KBA图2测晶体二极管正向特性mAVC + -E D图3测晶体二极管正向负笔为正电位，正笔为负电位。

晶体二极管的伏安特性曲线二极管最重要的特性就是单向导电性，这是由于在不同极性的外加电压下，内部载流子的不同的运动过程形成的，反映到外部电路就是加到二极管两端的电压和通过二极管的电流之间的关系，即二极管的伏安特性。

在电子技术中，常用伏安特性曲线来直观描述电子器件的特性。

根据图1的试验电路来测量，在不同的外加电压下，每转变一次RP的值就可测得一组电压和电流数据，在以电压为横坐标，电流为纵坐标的直角坐标系中描绘出来，就得到二极管的伏安特性曲线。

图1 测量晶体二极管伏安特性a) 正向特性b) 反向特性图2 2CZ54D伏安特性曲线图3 2AP7伏安特性曲线图2和图3分别表示硅二极管2CZ54D和锗二极管2AP7的伏安特性曲线，图中坐标的右上方是二极管正偏时，电压和电流的关系曲线，简称正向特性；坐标左下方是二极管反偏时电压和电流的关系曲线，简称反向特性。

下面我们以图1为例加以说明。

当二极管两端电压为零时，电流也为零，PN结为动态平衡状态，所以特性曲线从坐标原点0开头。

（一）正向特性1. 不导通区（也叫死区）当二极管承受正向电压时，开头的一段，由于外加电压较小，还不足以克服PN结内电场对载流子运动的阻挡作用，因此正向电流几乎为零，二极管呈现的电阻较大，曲线0A段比较平坦，我们把这一段称作不导通区或者死区。

与它相对应的电压叫死区电压，一般硅二极管约0.5伏，锗二极管约0.2伏（随二极管的材料和温度不同而不同）。

2. 导通区当正向电压上升到大于死区电压时，PN结内电场几乎被抵消，二极管呈现的电阻很小，正向电流增长很快，二极管正向导通。

导通后，正向电压微小的增大会引起正向电流急剧增大，AB 段特性曲线陡直，电压与电流的关系近似于线性，我们把AB 段称作导通区。

导通后二极管两端的正向电压称为正向压降（或管压降），也近似认为是导通电压。

一般硅二极管约为0.7伏，锗二极管为0.3伏。

由图可见，这个电压比较稳定，几乎不随流过的电流大小而变化。

实验3-1 伏安法测晶体二极管特性给一个元件通以直流电，用电压表测出元件两端的电压，用电流表测出通过元器件的电流。

通常以电压为横坐标、电流为纵坐标，画出该元件电流和电压的关系曲线，称为该元件的伏安特性曲线。

这种研究元件特性的方法称为伏安法。

伏安特性曲线为直线的元件称为线性元件，如电阻；伏安特性曲线为非直线的元件称为非线性元件，如二极管、三极管等。

伏安法的主要用途是测量研究线性和非线性元件的电特性。

非线性电阻总是与一定的物理过程相联系，如发热、发光和能级跃迁等，江崎玲、於奈等人因研究与隧道二极管负电阻有关的现象而获得1973年的诺贝尔物理学奖。

【实验目的】1．具体了解和分析二极管的伏安特性曲线。

2．学会分析伏安法的电表接入误差，正确选择电路使其误差最小。

3．学会电表、电阻器、电源等基本仪器的使用。

【仪器用具】安培计、伏特计、变阻器、转盘电阻箱、甲电池、待测二极管、导线、双刀双掷倒向开关、单刀开关【实验原理】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。

二极管电流随外加电压变化的关系曲线称为伏安特性曲线。

二极管的伏安特性曲线如图3-1-3和图3-1-4所示。

这两个图说明了二极管的单向导电性。

由图可见，在正向区域，锗管和硅管的起始导通电压不同，电流上升的曲线斜率也不同。

图3-1-3 图3-1-4利用绘制出的二极管的伏安特性曲线，可以计算出二极管的直流电阻及表征其它特性的某些参数。

伏安法测二极管实验报告篇一：实验一、伏安法测二极管特性实验一、伏安法测二极管特性实验时间：XX..篇二：伏安法实验报告伏安法测电阻实验报告（一）数据处理? 测小电阻粗测：50.6Ω测量小电阻数据表U/V I/mA0.1 2.20.3 6.40.5 10.60.7 14.60.9 18.81.1 23.01.3 27.2电压表：量程1.5V分度值0.02V 内阻1kΩ/V 电流表：量程30mA 分度值0.4mA内阻4.8Ω取图中点（0.7，14.6）计算，得R=U/I=0.7/（14.6*10-3）=47.9Ω考虑电压表内阻Rv=1.5V*1kΩ/V=1500Ω根据公式1/Rx=I/U-1/Rv解得RX=49.5Ω可见修正系统误差后，RX的阻值更接近粗测值。

? 测大电阻粗测：0.981 kΩU/V 0.10 0.30 0.50 0.70 0.90 1.10 1.30I/mA 0.10 0.31 0.50 0.71 0.91 1.11 1.31电压表：量程1.5V分度值0.02V 内阻1kΩ/V 电流表：量程1.5mA 分度值0.02mA内阻21.4Ω取图中点（0.7,0.71）计算，得R=U/I=0.7/（0.71*10-3）=985.9Ω考虑电流表内阻RA=21.4Ω根据公式Rx=U/I-RA=964.5Ω此时出现修正误差后的阻值比测量值的误差还要大的情况，考虑可能是选择的电流表的量程不恰当。

为了使电流表的指针能够偏转至量程的2/3处，选择的量程过小，导致电流表的内阻过大，增大误差。

? 测量稳压二极管U/V I/mA U/V I/mA U/V I/mA稳压二极管正向导电数据表0.1907 0.3163 0.4978 0.5202 0.5553 0.5706 0.5944 0.000 0.000 0.000 0.001 0.003 0.004 0.007 0.6007 0.6201 0.6574 0.6661 0.6888 0.7085 0.7289 0.008 0.013 0.032 0.040 0.072 0.124 0.222 0.7417 0.7617 0.7811 0.8000 0.828 0.848 0.868 0.322 0.583 1.040 1.807 4.661 6.985 9.920U=0.8V时，RD=0.8/(1.807*10-3)=442.7Ω稳压二极管反向导电数据表U/V I/mA U/V I/mA U/V I/mA 1.229 0.000 4.683 0.005 5.387 0.428 2.312 0.000 4.806 0.007 5.465 9.800 3.3194.001 4.288 4.516 0.000 0.001 0.002 0.003 4.9475.1035.208 5.327 0.011 0.019 0.031 0.076 5.468 5.494 5.509 5.523 10.113 15.620 17.596 19.775U=4.0V时，RD=4.001/(0.001*10-3)=400 kΩI=-10mA时，RD′=(5.468-5.465)/(10.113-9.800)*10-3=9.6Ω（二）思考题（2）测量正向伏安曲线时你采用了哪种电表接法，为什么？采用外接法。

测量二极管正向伏安特性一、实验摘要1、搭接一个调压电路,实现0~5V电压可调;2、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,列表记录U、I值;4、给二极管的测试电路的输入端加峰峰值为3V的正弦波(交流,用示波器观察该电路的输入输出波形。

二、实验环境100Ω电阻一只、实验箱一个,示波器一台,函数信号发生器一台,面包板一个,色环电阻若干,导线若干,稳压二极管一个,电位器一个,万用表一个。

三、实验原理和实验电路通常以电压为横坐标,电流为纵坐标作出元件的电压—电流关系曲线,叫做该元件的伏安特性曲线。

本实验通过测量二极管的伏安特性曲线,了解二极管的单向导电性的实质。

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。

实验一电路:实验二电路:四、实验步骤和数据记录实验一:在面包板上,用色环电阻、电位器、二极管搭接如下电路,实验箱提供电源;通过调节电位器的旋钮,改变二极管两端的电压,用万用表测量二极管两端的电压及对应的电流,并记录数据;根据记录的数据绘制二极管的伏安特性曲线(正向。

实验二:在面包板上,将二极管与高值色环电阻(5.05 kΩ串联;用函数信号发生器给二极管电阻两端加峰峰值为3V的正弦波(交流,示波器CHA 测量输入波形,CHB测量输出波形(接在高值电阻两端。

波形图:五、实验结果计算和分析二极管正向伏安特性曲线图:六、实验总结由上图分析,对二极管施加正向偏置电压时,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。

根据实验数据绘制的二极管伏安特性曲线与二极管实际性质相符,说明实验结果正确。

实验四 伏安法测二极管的特性若电阻元件的伏安特性曲线呈直线型的，称为线性电阻，若呈曲线型的，称为非线性电阻。

如点亮的白炽灯泡的的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等都是曲线型的非线性电阻元件。

非线性电阻伏安特性所反映出来的规律，总是与一定的物理过程相联系的。

利用电阻元件的非线性特性研制出了各种新型传感器、换能器，在温度、压力、光强等物理检测和自动控制方面有着广泛的应用。

一、 实验目的1．了解电磁学实验中基本仪器的性能和使用方法． 2．掌握电路联结方法和制流、分压电路的性能和特点．3．掌握电磁学实验的操作规程与安全知识．4．掌握伏安法测量电阻的方法和电表接入误差的修正。

5．掌握实验数据的图示法，获取有关物理量的动态信息，如二极管电阻的动态特性。

二、仪器与用具直流电压表、直流电流表(A μmA 、)、电阻箱、滑线变阻器、直流稳压电源、万用电表、非线性电阻元件（锗二极管）、开关、导线等． 三、 实验原理 1．基本仪器的认识(4)观察滑线变阻器的外型、结构，找出两固定端和滑动端，画出符号并画出在电路中的两种联结方法，记录全电阻值，和额定电流值，想法估算出每圈电阻丝的电阻值R ∆(表格自拟). (5)计算电表在21标度值的最大引用误差I ∆、V ∆，电阻箱在925.6Ω时的误差．2．控制电路的性能和特点作为一个实验电路，一般由电源、控制和测量电路三部分组成，控制电路是根据所测对象的要求设计的．被测对象可以是电阻、电容、电感，也可以兼而有之．并抽象成一个等效负载L R ．根据负载所要求的电流、电压的变化范围，确定一个合适的电源．控制电路的作用，就是调控负载的电流、电压，使其达到预定的要求．常用的控制电路有制流电路和分压电路．实验室所用控制电路主要是由滑线变阻器和电阻箱构成． 图4-1(1) 制流电路电路如图4-1所示：E 为直流电源；0R 为滑线变阻器；mA 为直流毫安表；L R 为负载，即电阻箱；K 为电源开关．整个电路为串联．其中将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端(如A )串联在电路中作为一个可变电阻，移动滑动头C 的位置可以连续改变AC 之间的电阻AC R ．从而改变电路中的电流I ． 当C 滑至A 点时，AC R =0，LR EI =max ，E U =max ；当C 滑至B 点时，AC R =0R ，)(0min L R R EI +=，)(0min L LR R ERU +=. 可见，当C 滑由A 点滑至B 点时，相应的电流变化范围为：[L R E ,L R R E+0]，相应的 图4-2电压变化范围为：[E ,)(0L LR R ER +]．一般情况下负载L R 中的电流为：),(00max 000R R x R R k x k k I R R R R R E R R EI AC L AC L AC L ==+=+=+=其中 (4.1)负载L R 上电流的改变是靠移动滑动头C 实现的．对滑线变阻器，最小位移是一匝．因此，在电路各参数一定情况下，一匝电阻0R ∆的大小就决定了电流的最小改变量．现以(4.1)式对AC R 微分，得AC L AC AC AC R R R E R I R I ∆+-=∆∂∂=∆2)( , 而N R R AC 0=∆,（N 为滑线变阻器总匝数）则：NR E I R E I I 0202min⋅=∆=∆(4.2)从 (4.2)式可见，当电路中E 、L R 、0R 确定后，I ∆与2I 成正比．故电流越大，细调越困难．为了解决这一问题，常在图4-1中再串一个滑线变阻器．构成二级制流电流，如图3.6-2其中阻值较大的作粗调，阻值较小的作细调．因此，一般在一级制流电路中，为了平稳调节所须电流，常取1~5.00=R R L ，在二级制流电路中，常取第二级变阻器阻值为0)2.0~1.0(R 为宜．(2) 分压电路如图4-3所示：E 为直流电源；0R 为滑线变阻器；mA 为直流毫安表；L R 为负载，即电 阻箱；K 为电源开关．滑线变阻器两固定端A 、B 与电源串联．负载L R 与电流表串联后与 滑线变阻器的滑动端C 和固定端A 并联．电压表V 如图并联其上．移动滑动头C ，可连续改 变输出电压．当C 滑至B 时，输出电压E V =max ；当滑动头C 滑至A 点时，输出电压0max =V ；当C 在A 、B 间任意位置时．输出电压为图4-3 图4-4X R R E KR R R R R R ER R R R R R R R R E U BC L AC ACL AC L BC ACL ACL BCACL ACL +=⋅++=+⋅⋅++⋅=)(1 (4.3) 式中BC AC R R R +=0,0R R K L =,0R R X AC =，同样，负载L R 上电压的改变也是靠移动C 实现的，对滑线变阻器，最小位移是一匝．因此，在电路参数已定的情况下，一匝电阻0R ∆的大小就决定了电压的最小改变量．但不论0R 的大小，负载L R 上的电压均可从E →0，从而使分压电路在实验中得到较多应用；同时K 越小，电压调节越不均匀，给实验带来困难；K 越大，电压调节越均匀．考虑到变阻器的尺寸、功率，一般K 取1～2之间． 当K <<1时，由(4-3)，有近似：E R R U BCL=， 微分上式可得：BC L BC BC L R E R U R R E R U ∆⋅=∆⋅⋅=22)( 最小电压改变量： NR E R U U L 02min)(⋅=∆ (4.4)式中N 为滑线变阻器总匝数．当K>>1时，略去式(4.4)中的X R BC ⋅，有近似：0R E R U AC =微分上式可得：AC R R EU ∆⋅=∆0最小电压改变量：N ER R E U =∆⋅=∆00min )( (4.5)从 (4.5)式可知，当E 、0R 、N 确定后，负载L R 上电压调节为一常数，它表示在整个调节范围内，调节的精细程度处处一样．若一般分压不能达到细调要求，可以如图4-4(b)进行分压．大电阻作粗调，小电阻作细调．(3) 分压、制流混联电路如图4-5所示．在负载L R 较小，要求L U ， 图 4-5L I 的变化较大的场合，常用此电路．3．晶体二极管的伏安特性晶体二极管是由N 型和P 型半导体材料组成，其符号如图4-6所示，如在二级管的“+”端接高电位，“-”端低电位，称为二极管的正接，反之，称为反接。

二极管伏安特性曲线测量
二极管又称晶体二极管。

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。

一般来讲，晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。

在其界面的两侧形成空间电荷层，构成自建电场。

当外加电压等于零时，由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态，这也是常态下的二极管特性。

外加正向电压时，在正向特性的起始部分，正向电压很小，不足以克服PN结内电场的阻挡作用，正向电流几乎为零，这一段称为死区。

这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。

外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。

由于反向电流很小，二极管处于截止状态。

这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流，二极管的反向饱和电流受温度影响很大。

外加反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿。

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。

分类：单面包板，组合面包板，无焊面包板。

内部结构：面包板上下部分内部连线和中间部分不同。

使用：不用焊接和手动接线，将元件插入孔中就可测试电路及元件，使用方便。

使用前应确定哪些元件的引脚应连在一起，再将要连接在一起的引脚插入同一组的5个小孔中。

实验四.伏安法测二极管的特性一.实验目的1.了解二极管的基本特性2.掌握用伏安法测二极管的方法3.了解接入误差概念，正确掌握选择及其修正二.实验仪器及其用法BZX稳压器1750Ω0.3滑线变阻器5V电压表MF-47型万用表（做电流表之用）双刀双掷开关HY1711-3s0多路直流稳压电源导线若干三.实验原理二极管有限流，检波，稳压之用，其分类依据之一是伏安特性曲线，研究二极管的伏安特性，是指当在二极管两端加电压后，通过二级管的电流随加电压的变化关系，绘变化关系用图线表示出来即为伏安特曲线，由于二级管是非线性元件，有非负相关性，且共阻值随电压而变，还与连接方式有关，因而有正向伏安特性（正向连接时）和反向伏安特性（反向连接时），如图所示范围内，二极管的正向电流变化大，反向（注意都是动态的），这是判断二极管正负极图1 二极管伏安特性曲线的依据，但注意条件是小电压范围，一旦电压较大，反向电压达到击穿电压时（见图中反向-3伏位置），电流将会猛增。

实验中分别加正向与反向，通过双变电压，测电流对应值从而验证上述结论。

但要同时测二极管两端电压仅通过二极管的电流，测二极管与电压表，电流表的连接方式就有两种，见图如直接从表上读数来作为二极管的电压和电流，二种解法均存在误差，称为接入误差，分析如下：1.内接法由图可见，电流表指示数值确为通过二极管的电流值D I ，但电压表指示数值却不是二极管两端电压值D V ，而是D V 与电流表两端的电压A V 之和，即测电压示数：V=D V +A V显然误差就是A V ，即由于电流表的接入造成了电压的测量误差，故称为接入误差，这是一种系统误差，若知道电流表内阻A R ，系统误差可计算出来并加以消除，方法如下：∵ A D A R I V ⋅= ∴A D A D R I V V V V -=-=（2）（2）式中D V 为二极管两端真实电压，V 为电压表示数，D I 为电流表读数，（也为二极管所通过的电流），由（2）式即可消除接入误差。

1 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 V 为横坐标 ，以电流 I 为纵坐标， 作出 _V I 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。

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, 2R 是为分压器，1R 既是分压器又是限流器，改变滑线变阻器1R 、2R 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V 与 I ，以电压 V 为横坐标 ，以电流 I 为纵坐标， 作出 _V I 图线， 叫二极管的伏安特性曲线。

3、电流表的连接和接入误差图1 二极管伏安特性曲线K E 3=图2 正向伏安特性接线电路图 mA 表从75mA 开始K E 30=图3 反向伏安特性接线电路图 μA 表:15μA 或50μA2（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V I ，即V D I I I -=，因V D I I 。

桥式整流电路桥式整流电路如图Z0705所示，其中图（a）、（b）、（c）是它的三种不同画法。

它是由电源变压器、四只整流二极管D1~4 和负载电阻R L组成。

四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流。

桥式整流电路的工作原理如图Z0706所示。

在u2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流由T R次级上端经D1→ R L →D3回到T R次级下端，在负载R L上得到一半波整流电压。

在u2的负半周，D1、D3截止，D2、D4导通，电流由T r次级的下端经D2→ R L→D4回到T r次级上端，在负载RL 上得到另一半波整流电压。

这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形，其电流的计算与全波整流相同，即U L = 0.9U2 GS0709I L = 0.9U2／R L GS0710流过每个二极管的平均电流为I D= I L／2 = 0.45 U2／R L每个二极管所承受的最高反向电压为目前，小功率桥式整流电路的四只整流二极管，被接成桥路后封装成一个整流器件，称"硅桥"或"桥堆"，使用方便，整流电路也常简化为图Z0705（c）的形式。

桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点，但多用了两只二极管。

在半导体器件发展快，成本较低的今天，此缺点并不突出，因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。

滤波电容9.3.1 电容滤波电路如下图所示为电容滤波电路，滤波电容容量大，因此一般采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正、负极。

电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。

一、滤波原理★当u2为正半周并且数值大于电容两端电压u C时，二极管D1和D3管导通，D2和D4管截止，电流一路流经负载电阻R L，另一路对电容C充电。

当u C>u2，导致D1和D3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻R L放电，u C按指数规律缓慢下降。

伏安法测二极管的特性实验报告伏安法测二极管的特性实验报告引言：二极管是一种最简单的电子器件之一，它具有单向导电性质，可以将电流限制在一个方向上流动。

伏安法是一种常用的测量电子器件特性的方法，通过测量器件的电压-电流关系曲线，可以得到器件的特性参数。

本实验旨在通过伏安法测量二极管的特性曲线，并分析其特性参数。

实验步骤：1. 准备工作：a. 搭建电路：使用电源、电阻、二极管和电压表搭建一串联电路。

b. 调节电源：将电源的电压调节到适当的范围，确保电流不会过大，以免损坏二极管。

c. 测量电阻：使用万用表测量电阻，确保电阻的阻值准确。

2. 测量正向特性曲线：a. 将电压表连接在二极管的正向极性上，电流表连接在电路中。

b. 逐渐增加电源的电压，记录每个电压下的电流值。

c. 绘制电流-电压曲线图。

3. 测量反向特性曲线：a. 将电压表连接在二极管的反向极性上，电流表连接在电路中。

b. 逐渐增加电源的电压，记录每个电压下的电流值。

c. 绘制电流-电压曲线图。

实验结果与分析：通过实验测量得到的电流-电压曲线图如下所示：（插入电流-电压曲线图）从图中可以观察到以下几点特性：1. 正向特性曲线：在正向偏置下，二极管呈现出导通状态，电流随着电压的增加而迅速增加。

一般来说，二极管在正向偏置下的电流-电压关系近似为指数函数，即符合Shockley方程。

2. 反向特性曲线：在反向偏置下，二极管呈现出截止状态，电流基本为零。

当反向电压超过二极管的击穿电压时，二极管会发生击穿现象，电流急剧增加。

通过测量得到的电流-电压曲线，我们可以计算出二极管的一些重要参数：1. 正向电阻（前向阻抗）：正向电阻是指在正向偏置下，电压变化单位导致的电流变化。

可以通过计算正向电流变化与正向电压变化的比值得到。

2. 反向电阻（反向阻抗）：反向电阻是指在反向偏置下，电压变化单位导致的电流变化。

可以通过计算反向电流变化与反向电压变化的比值得到。

3. 正向压降：正向压降是指在正向偏置下，电压变化导致的电流变化。

实验二晶体管特性鉴别和测试【实验目的】1. 掌握用万用表（指针式及数字式）粗略鉴别晶体管性能的方法。

2. 进一步熟悉晶体管参数和特性曲线的物理意义。

【预习要求】1. 复习晶体管的基本特性。

2. 根据晶体管特性拟出测试电路和方案。

【实验原理】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管的性能和用逐点法测绘管子的特性曲线。

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1（b）所示电路等效,由图可见，黑棒为高电位，红棒为低电位。

将万用表选在R×100档，两棒接到二极管两端如图1（a），若表针指在几KΩ以下的阻值，则接黑棒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（几百千欧）的阻值，则接红棒的那一端为正极。

（2）鉴别性能将万用表的黑棒接二极管正极，红棒接二极管负极，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。

将红棒接二极管的正极，黑棒接二极管负极，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。

【实验内容】1、实验测试电路图（1）二极管的正向特性测试图图（2）二极管的反向特性测试图2、测试步骤及内容1. 用万用表判断二极管的管脚极性及其质量的好坏（1）将万用表置于R×1K（R×100）档，调零。

（2）取二极管，用万用表测得其电阻，并记录数据。

（3）二极管不动，调换万用表的红、黑表笔的位置，再测二极管的电阻，记下所测数值。

（4）根据测量的数据，判断二极管的管脚的极性及其质量好坏。

2. 用逐点测试法测二极管的正向特性（1）按图（1）正确连接电路，其中二极管是硅管4007，电位器R P是1KΩ。

电流的量程是10mA。

（2）调节直流稳压电源，使其输出为5V加上电路。