二极管的伏安特性曲线

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。

晶体二极管伏安特性曲线学习教案一、教学内容本节课选自《电子技术基础》第四章第一节，详细内容为晶体二极管的伏安特性曲线。

通过本节课的学习，学生将掌握晶体二极管的伏安特性曲线的测量方法、曲线特点以及在实际应用中的重要性。

二、教学目标1. 理解晶体二极管伏安特性曲线的概念及测量方法；2. 能够分析晶体二极管伏安特性曲线的特点及其在实际应用中的作用；3. 学会使用实验仪器测量晶体二极管的伏安特性曲线，并具备一定的实验操作能力。

三、教学难点与重点教学难点：晶体二极管伏安特性曲线的测量方法及曲线特点分析。

教学重点：晶体二极管伏安特性曲线在实际应用中的重要性及其测量方法。

四、教具与学具准备1. 教具：晶体二极管、直流电源、电流表、电压表、可调电阻、实验电路板等；2. 学具：笔记本、铅笔、直尺、圆规等。

五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用多媒体展示实际电路中的晶体二极管，引导学生思考其工作原理。

2. 理论讲解（15分钟）介绍晶体二极管的基本原理、伏安特性曲线的概念及测量方法。

3. 例题讲解（10分钟）分析一个具体的晶体二极管伏安特性曲线的实例，讲解测量方法及曲线特点。

4. 随堂练习（15分钟）学生根据所给数据，绘制晶体二极管的伏安特性曲线。

5. 实验演示（15分钟）演示如何使用实验仪器测量晶体二极管的伏安特性曲线，并强调注意事项。

6. 学生实验（20分钟）学生分组进行实验，测量晶体二极管的伏安特性曲线。

7. 结果分析（10分钟）六、板书设计1. 晶体二极管伏安特性曲线的概念及测量方法；2. 晶体二极管伏安特性曲线的实例分析；3. 实验操作步骤及注意事项。

七、作业设计1. 作业题目：测量一个未知晶体二极管的伏安特性曲线，并分析其特点。

2. 答案：根据实验数据，绘制伏安特性曲线，分析曲线特点。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生掌握了晶体二极管伏安特性曲线的测量方法及曲线特点，实验操作能力得到提高。

硅稳压二极管的伏安特性曲线和稳压电路硅稳压管利用特别工艺制成具有稳压作用的特别二极管。

形状与一般二极管基本相同，电路符号有所差别，文字符号用V表示。

硅稳压二极管的伏安特性曲线如图所示，由曲线可以看出：(1)硅稳压二极管的正向特性与一般二极管相同。

(2)反向特性曲线比一般二极管陡峭。

在反向电压较小时，管子只有极微的反向电流。

当反向电流达到某一数值Uw时，管子突然导通，电压即使增加很少也会引起较大电流。

这种现象叫“击穿”，Uw叫击穿电压（即稳压管的稳定电压）。

在反向击穿区，稳压管的电流在很大范围内变化，Uw却基本不变（见曲线AB段），这就是稳压管的稳压作用。

由于稳压管是工作在反向击穿状态，所以接到电路中时应当反接（见图），即稳压管的正极应接被稳定电压的负极；稳压管的负极应接被稳定电压的正极。

假如稳压管的极性接反，不能起到稳压作用，此时稳压管两端的正向电压约为0.7V。

硅稳压管稳压电路如图所示。

图中Ui是需要稳定的直流电压，R是限流电阻，RL是负载电阻。

电路的工作过程如下。

(1)设负载电阻RL固定不变。

当输入电压Ui上升时，流过稳压管的电流将增加，流过限流电阻R的电流也相应地增加，则输出电压（也就是负载两端的电压）U0=Ui - UR就能保持不变。

同理，若输入电压减小，限流电阻上的电压也相应削减，从而保证负载两端的电压仍旧稳定。

(2)设输入电压Ui不变。

当负载电阻削减而使负载电流增加、限流电阻上的压降增大时，输出电压将下降。

但输出电压稍有下降，就会引起流过稳压管的电流下降，从而抵消了负载电流变化在限流电阻上造成的电压变化，保证了输出电压的稳定。

同理，当负载电阻增大时，由于稳压管的稳压作用，也能保证输出电压稳定。

可见，除稳压管起稳压作用外，限流电阻不仅有限流作用，也有调压作用，与稳压管协作共同稳定输出电压。

1.实验题目：二极管伏安特征曲线丈量2.实验纲要：1、先搭接一个调压电路，实现电压连续可调2、在面包板上搭接一个丈量二极管伏安特征曲线的电路3、给二极管测试电路的输入端加Vp-p=6V、f=6KHz的正弦波，用示波器察看该电路的输入输出波形。

激励源加在二极管和电阻的串连电路上，二极管作为响应输出。

4、丈量二极管正向和反向的伏安特征，将所测的电流和电压列表记录好。

5、用excel或matlab画二极管的伏安特征曲线3.实验环境：(1)、电阻若干（1000Ω，100Ω）(2)、台式数字万用表(UNI-TUT805A)(3)、Multisim（画电路图）(4)、导线若干(5)、直流电源（ITECHIT6302）(6)、面包板(7)、镊子（8）、电位器（BOHENG3296）(9).数字函数发生器（RIGOLDG1022U）(10).示波器（TektronixDPO2012B）（11）发光二极管4.实验原理晶体管伏安特征曲线的丈量当对晶体二极管加上正向偏置电压，则有正向电流流过二极管，且随正向偏置电压的增大而增大。

开始电流随电压变化较慢，而当正向偏压增到靠近二极管的导通电压（锗二极管为左右，硅二极管为左右时），电流显然变化。

在导通后，电压变化少量，电流就会急巨变化。

当加反向偏置电压时，二极管处于截止状态，但不是完整没有电流，而是有很小的反向电流。

该反向电流随反向偏置电压增添得很慢，但当反向偏置电压增至该二极管的击穿电压时，电流剧增，二极管PN结被反向击穿5.实验步骤和数据记录：A.记录二极管的正向伏安特征1.搭接一个丈量二极管伏安特征曲线的电路（1.因为万用表只有一个负极接线，因此特地将电流表的正负极接反。

这样一个万用表能够当成一个电流表和电压表同时工作，记录时只要变换按钮即可（2.电位器前应当加一个保护电阻，实验时应当控制电流不超出20mA,实验顶用的是100欧姆的电阻2.记录数据B.记录二极管的反向伏安特征1.连结最简单的串连电路，经过调整电源的电压来丈量2.反接二极管3.调整电源的电压（1,6,10,20,30），记录实验数据C.察看二极管对波形的影响（注意，二极管接地和函数发生器的接地是在一同的，实验中简易起见三个地线都接在一同了）调整函数发生器至,Vpp=6V,输出正弦波察看波形，记录各项数据6.实验结果计算和剖析A.记录二极管的伏安特征曲线电流0(mA)电压0(V)剖析：在电压比较小的时候，电流几乎为0；直至某个临界电压值，电流才会增添，增长速度也不停加速Execl曲线：B.记录二极管的反向伏安特征电压（V） 1 6 10 20 30 电流（mA）0能够看出，在达到必定的电压值时，电流是能够经过的，可是仍是很轻微，说明反向二极管的阻断作用很大C.察看二极管对波形的影响实验数据：频次周期峰峰值最大值最小值Ch1 微秒微秒7.实验总结。