二极管检波实验报告
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二极管测量实验报告引言本实验旨在通过测量二极管的电流-电压特性曲线,了解二极管的基本特性以及其在电子电路中的应用。
二极管是一种半导体器件,具有只允许电流在一个方向上通过的特性,常用于整流、稳压、放大等电路中。
实验器材本次实验所使用的器材如下: - 二极管(包括多个不同型号的二极管) - 直流电源 - 万用表 - 电阻箱 - 连接线 - 示波器实验步骤1. 搭建测量电路首先,将直流电源的正极连接到二极管的正极,负极连接到二极管的负极。
此时,电流只能从正极流向负极,而不能反向流动。
接下来,将万用表的电流测量端接到二极管的正极,电压测量端接到二极管的负极。
最后,将示波器的输入端与二极管的正负极相连。
2. 测量正向电流-电压特性曲线逐步增大直流电源的电压,同时记录下二极管两端的电流和电压值。
从零开始,每隔一定电压增量(如0.1V)记录一次。
3. 测量反向击穿电压将直流电源的正负极与二极管的负正极连接,使得电流反向通过二极管。
逐渐增加直流电源的电压,当二极管发生击穿时,记录下击穿时的电压值。
4. 数据处理和分析根据记录的数据,绘制二极管的正向电流-电压特性曲线。
根据曲线的特点,可以得到二极管的正向电压降和正向电阻等参数。
通过比较不同型号的二极管的特性曲线,可以了解其具体参数的差异。
结果与讨论根据实验测得的数据,我们绘制了二极管的正向电流-电压特性曲线(见图1)。
通过曲线可以看出,二极管在正向电压较小时,电流增长较为缓慢,但当电压超过某一阈值后,电流急剧增大。
这是因为二极管的正向电阻很小,使得电流通过时受阻较小。
在反向击穿电压方面,实验结果显示,不同型号的二极管具有不同的击穿电压。
这是由于不同型号的二极管具有不同的结构和材料等特性。
结论通过本次实验,我们对二极管的基本特性有了更深入的了解。
根据实验结果,我们得出以下结论: - 二极管具有只允许电流在一个方向上通过的特性; - 二极管的正向电流-电压特性曲线呈非线性关系; - 不同型号的二极管具有不同的正向电压降和击穿电压。
一、实验设计方案2.实验原理、试验流程或装置示意图实验原理:图6-1是二极管大信号包络检波电路 图6-2表明了大信号检波的工作原理。
输入信号)(U i(t)为正并超过C和LR上的)( U0(t)时二极管导通信号通过二极管向C充电 此时)( U0(t)随充电电压上升而升高。
当)( (U i(t)下降且小于)(0tu时二极管反向截止此时停止向C充电并通过LR放电)( U0(t)随放电而下降。
充电时二极管的正向电阻Dr较小充电较快)( U0(t)以近)(U i(t)上升的速率升高。
放电时 因电阻LR比Dr大得多通常kRL10~5放故)( U0(t)的波动小并保证基本上接近于)( (U i(t)的幅值。
如果)((U i(t)是高频等幅波且LR很大则)( U0(t)几乎是大小为U0的直流电压 这正是带有滤波电容的半波整流电路。
当输入信号)( (U i(t)的幅度增大或减少时 检波器输出电压)( U0(t)也将随之近似成比例地升高或降低。
当输入信号为调幅波时检波器输出电压)( U0(t)就随着调幅波的包络线而变化从而获得调制信号完成检波作用由于输出电压)( U0(t)的大小与输入电压的峰值接近相等故把这种检波器称为峰值包络检波器。
30实验设备及材料二、实验报告1.实验现象与结果试验得到输入的波形及数据如下输出的波形如下2.对实验现象、实验结果的分析及结论检波输出可能产生三种失真:第一由于检波二极管伏安特性弯曲引起的非线性失真;第二是由于滤波电容放电慢引起的惰性失真;第三是由于输出耦合电容上所充的直流电压引起的负峰值失真,其中第一种失真主要存在于小信号检波中并且是小信号检波器中不可避免的失真。
对于大信号检波器这种失真影像不大,主要是后两种失真。
(1)惰性失真(对角失真)(2)、割底失真三.实验总结1.本次试验成败及原因分析惰性失真(对角线切割失真)断开J1、J3 连接J2 由IN1端加入普通调幅波 AM 分别调节集成乘法器幅度调制实验电路板上产生的普通调幅波 AM 的调幅系数m a、调制信号频率Ω、二极管大信号包络检波实验电路上电位器RW1 在TP2点观测图6-3所示惰性失真波形图。
二极管的检测报告二极管是半导体元件中最基本的一种。
其结构简单,性能稳定,应用广泛。
在电子产品中,二极管用于电源电路、信号放大和检波等方面。
因此,对二极管的检测和质量控制显得至关重要。
本文将对二极管的检测报告进行详细介绍。
1.检测方法为了保证二极管的性能,常用以下几种方法进行检测:(1)直流测量直流测量是从直流参数的角度来检测二极管的电气性能,包括正向伏安特性、反向漏电流、正反向截止电压等。
通常,采用万用表来进行测量。
交流测量用于检测二极管在交流条件下的性能,包括交流响应、交流放大等。
可采用信号发生器和示波器来完成检测。
(3)温度测量温度变化可影响二极管的电气性能。
因此,常用热板法对二极管进行温度测量。
2.检测参数对于二极管,常用的检测参数包括以下几项:(1)正向电流和正向电压在正向工作区,二极管的导通特性稳定,在电流和电压一定的情况下,电气性能符合规定的参数范围。
反向漏电流是指在负电压下,二极管出现少量的正向电流。
反向击穿电压是指在极端反向电压下,二极管出现漏电流的现象。
如果反向漏电流和反向击穿电压超过规定的参数范围,说明二极管不合格。
由于二极管具有快速响应的特性,在高速应用中需要满足一定的速度要求。
因此,检测二极管速度也是非常重要的。
3.实验结果实验使用的二极管为1N4148。
按照上述方法和参数进行测量,得到以下结果:(1)正向电流和正向电压:正向电压为0.625V,正向电流为10mA。
(3)速度:在高速条件下,响应时间小于5ns。
根据实验结果,在各项参数上,该二极管均符合要求,达到了设计标准。
因此,该二极管是合格的。
4.结论二极管作为半导体元件中最基本的一种,在电子产品中应用范围非常广泛。
对于二极管的检测和质量控制,非常关键。
直流测量、交流测量、温度测量是常用的检测方法,正向电流和正向电压、反向漏电流和反向击穿电压、速度是常用的检测参数。
通过本文实验结果可以得知,在各项参数上,该二极管均符合要求,达到了设计标准。
实验6 二极管包络检波器—、实验准备1.做本实验时应具备的知识点:●振幅解调●二极管包络检波2.做本实验时所用到的仪器:●晶体二极管检波器模块●高频信号源●双踪示波器●万用表二、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;2.掌握用包络检波器实现AM波解调的方法。
了解滤波电容数值对AM波解调影响;3.理解包络检波器只能解调m≤100%的AM波,而不能解调m>100%的AM波以及DSB 波的概念;4.了解输出端的低通滤波器对AM波解调的影响;三、实验内容1.用示波器观察包络检波器解调AM波时的性能;2.用示波器观察普通调幅波(AM)解调中的对角切割失真和底部切割失真的现象。
四、基本原理振幅解调即是从振幅受调制的高频信号中提取原调制信号的过程,亦称为检波。
通常,振幅解调的方法有包络检波和同步检波两种。
1.二极管包络检波二极管包络检波器是包络检波器中最简单、最常用的一种电路。
它适合于解调信号电平较大(俗称大信号,通常要求峰一峰值为1.5V 以上)的AM 波。
它具有电路简单,检波线性好,易于实现等优点。
本实验电路主要包括二极管、RC 低通滤波器和低频放大部分,如图9-1所示。
图中,10D01为检波管,10C02、10R08、10C07构成低通滤波器,10R01、10W01为二极管检波直流负载,10W01用来调节直流负载大小,10R02与10W02相串构成二极管检波交流负载,10W02用来调节交流负载大小。
开关10K01是为二极管检波交流负载的接入与断开而设置的,10K01置“on ”为接入交流负载,10K01置“off ”为断开交流负载。
10K02开关控制着检波器是接入交流负载还是接入后级低放。
开关10K02拨至左侧时接交流负载,拨至右侧时接后级低放。
当检波器构成系统时,需与后级低放接通。
10BG01、10BG02对检波后的音频进行放大,放大后音频信号由10P02输出,因此10K02可控制音频信号是否输出,调节10W03可调整输出幅度。
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。
北京物资学院信息学院实验报告课程名_电子技术实验名称二极管半波整流实验实验日期 2012 年 3 月 5 日实验报告日期 2012 年 3 月 26 日姓名____曾曦________学号___2010211300__________小组成员名称_____________无___________________一、实验目的1.熟悉模拟电路实验箱系统硬件电路结构和功能2.掌握虚拟示波器和万用表的使用方法二、实验内容为了更好地掌握模拟电路实验箱各组成部件的硬件电路结构和功能,我们将设计一个二极管半波整流电路,用虚拟万用表测量电压、电阻值,应用虚拟示波器测量波形。
三、实验环境1.实验箱TD_AS2.PC +虚拟仪器(万用表+示波器)四、实验步骤(描述实验步骤及中间的结果或现象。
在实验中做了什么事情,怎么做的,发生的现象和中间结果)1.模拟电路实验箱系统硬件结构和功能·通用实验单元:基本放大电路、差动放大电路、集成运算电路、功率放大器、串联稳压电路、集成稳压电路。
·恒压源单元:DC ① +1.2V~+12V、0.2A; -1.2V~-12V、0.2A。
② +12V、0.2A; -12V、0.2A。
③ +5V、1.5A; -5V、0.2A; +2.5V、0.1A。
AC : 7.5V、 0.2A。
·波形发生器单元:输出波形:方波、三角波、正弦波。
幅值:方波 Vp-p:0~12V。
三角波 Vp-p:0~12V。
正弦波 Vp-p:0~12V。
频率范围(四档):2Hz~20Hz、20Hz~200Hz、200Hz~2KHz、2KHz~80KHz。
·直流信号源单元:两路 -0.5V~+0.5V、-5V~+5V 两档连续可调。
·开关及显示:12组开关,8组显示灯。
·元器件单元:包括电位器、电阻器、电容器、二极管。
·可选配PAC开发板:PAC10、 PAC20 、PAC80。
实验二 二极管包络检波器一、实验目的1、. 初步认识实际的硬件包络检波器电路的组成,尤其要重视实际电路比原理性电路,多添加的辅助性元件的作用,以培养良好的识图习惯,增强识图能力。
2、掌握检波失真产生的原因,以及失真波形的特征。
二、实验原理调幅波的解调是从调幅信号中取出调制信号,通常称之为检波。
调幅波解调方法有二极管包络检波器,同步检波器。
本实验板上主要完成二极管包络检波。
二极管包络检波器具有电路简单,易于实现的优点。
它适用于解调含有较大载波分量的大信号,利用二极管的单向导电特性和检波负载L R C 的充放电过程实现检波。
所以L R C 时间常数的选择很重要。
L R C 时间常数过大,会产生惰性失真。
L R C 常数太小,高频分量会滤不干净。
综合考虑要求满足aa L m m C R f max 2011Ω-≤<< 其中:m a 为调制度,f 0为载波频率,Ωmax 为调制信号角频率的最大值。
由于检波电路交直流负载电阻的不同,有可能产生负峰切割失真。
为了避免负峰切割失真,各参数值应满足La R R m Ω≤,式中ΩR 表示交流负载,L R 表示直流负载。
三、实验电路分析本实验的实际电路如图4-1所示。
调幅波信号从J1101(或TP1101)输入,晶体管BG1101及其外围电路组成高频小信号调谐放大器,对输入信号进行放大后,经二极管D 1101及其外围RC 低通滤波器组成的包络检波电路,对调幅波进行解调。
解调后得到的低频调制信号,经运放电路放大后,由J1102(或TP1104)输出。
本实验电路的简化电路如图4-2所示。
切换开关K1101,可以将高频放大电路和检波电路连通;切换开关K1103,可以将检波电路和低频放大电路连通。
检波电路部分,切换开关K1102,直流负载电阻在R1106和R1107之间选择;切换开关K1104,负载电阻在R1108和R1109之间选择。
通过选择不同的交直流负载,在信号输出端J1102(或TP1104)即可观察到相应的失真波形。
kill5二极管实验报告一、实验目的学会使用示波器、信号发生器、万用表测量由二极管组成的简单检波和钳位电路的输出波形和相关特性参数。
二、实验器材信号发生器、示波器、实验箱、二极管、电位器、电阻、实验电路板。
三、实验内容和步骤按图1分别连接相关实验电路,二极管信号和电阻阻值可以自选搭配。
按图1搭配连接电路分别画出电路输出的波形,并结合输入波形和电阻输出波形算出二极管正向和方向导通电压。
结合输入信号波形和二极管两端输出信号波形,找波形最高点和最低点判断出电阻上输出电压值。
图1 二极管检波和钳位电路1图1 A检波1仿真电路图如图2所示:图2 A检波1仿真电路图1图1 A检波1实测电路及波形图如图3所示:图3 A检波1实测电路及波形图1数据分析:信号发生器频率为:4Hz,幅度为:4;电阻R1=1000欧;输入电压:0.5mv,输出电压:0.5mv图1 A检波2仿真电路图如图4所示:图4 A检波2仿真电路图图1 A检波2实测电路及波形图如图5所示:图5 A检波2实测电路及波形图1数据分析:信号发生器频率为:4Hz,幅度为:4;电阻R1=1000欧;输入电压:0.2mv,输出电压:0.5mv图1 A钳位1仿真电路图如图6所示:图6 A钳位1仿真电路图1图1 A钳位1实测电路及波形图如图7所示:图7 A钳位1实测电路及波形图1数据分析:信号发生器频率为:4Hz,幅度为:4;电阻R1=1000欧;输入电压:1mv,输出电压:1mv图1 A钳位2仿真电路图如图8所示:图8 A钳位2仿真电路图1图9 A钳位2实测电路及波形图1数据分析:信号发生器频率为:4Hz,幅度为:4;电阻R1=1000欧;输入电压:1mv,输出电压:1mv四、心得体会这是我的第一次模电实验,通过这次实验,我对二极管特性有了更加深刻的了解。
我由一开始的仅仅在书面上的浅显了解,到最后的理论与实践双双精通。
这中间的学习与合作动手经验非常的宝贵。
接下来的电路实验,我很期待自己的进步。
检波实验总结引言检波实验是电子工程中常见的实验之一,用来实现信号的解调和检测。
通过对不同的调制信号进行检波,我们可以获得原始的基带信号。
本文将对检波实验进行总结,包括实验原理、实验过程和实验结果的分析。
实验原理在无线通信中,信号经过调制后会变为高频信号,为了从中提取出原始的信息信号,我们需要进行检波。
常见的检波方式有包络检波、鉴频检波和同步检波等。
包络检波包络检波是最常见的一种检波方式,它通过提取信号的包络波形来还原原始信号。
具体实现方法是使用二极管作为开关,在正半周的时候,二极管导通,输出高电平;在负半周的时候,二极管截止,输出低电平。
通过滤波器对这一输出进行低通滤波,得到信号的包络波形。
鉴频检波鉴频检波是基于信号的频率特性进行检波的方式。
常见的鉴频检波电路是二极管鉴频检波电路。
通过将信号和局部载波进行混频,得到中频信号,再经过低通滤波获得基带信号。
同步检波同步检波是一种高灵敏度的检波方式,它通过与原始信号的同步频率相同的信号进行混频,得到中频信号,再经过低通滤波获得基带信号。
同步检波通常需要使用相锁环路或锁相放大器配合进行。
实验过程1.准备实验所需材料和仪器,包括信号发生器、调制信号源、示波器等。
2.连接实验电路,根据需要选择合适的检波方式。
3.调节信号发生器和调制信号源的参数,使其产生适当的调制信号。
4.设置示波器的参数,选择合适的时间基和电压/电流量程。
5.打开电路电源,使实验电路工作。
6.观察示波器上的波形,记录观察到的信号波形特征。
7.对不同的调制信号和检波方式进行实验,并记录实验结果。
8.停止实验,关闭电路电源,并整理实验数据。
实验结果与分析通过实验观察和记录,我们可以得到不同调制信号和不同检波方式下的结果。
根据观察到的波形特征,我们可以判断实验是否成功,并对结果进行分析。
实验结果可能包括以下几个方面: - 波形的形状:不同的调制信号和检波方式对应的波形形状不同,如包络检波得到的波形为信号的包络波形。
通讯电子电路实验调幅波信号的解调
**: ***
学号: ********
班级: 02320802
一、实验目的:
1、进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法;
2、掌握二极管包络检波的主要指标,检波效率及波形失真;
3、掌握电路参数的选取方法,设计出合理的检波电路。
二、实验软件:Multisim
三、实验过程:
实验内容1、输入信号为:载波频率为100KHz,幅值为10V,调制信号频率为1KHz,调制度m=30%
实验电路如图:
输出波形:
(1)电路器件参数的选择原则
二极管的选择:为了提高检波效率,应选取正向电阻小,反向电阻大,同时要求PN结电容小的管子。
本次实验选择1N4151二极管。
负载电阻R3和滤波电容C1的选择:R3和C1的选择需要综合考虑检波失真、检波效率和输出波形质量等方面因素。
为了提高检波效率,R3应较大,C1较小,同时满足R3C1的值比较大;为了防止对角线失真,Ω一定的情况下R3C1不能过大;为了减小输出波形的纹波,R3C1不能过小。
下面具体讨论数值计算过程。
(2)对角线失真
避免对角线失真的条件为:ΩR3C1<√1−m 2
m。
实验中Ω=1KHz,m=30%,所以可以计算出R3C1<3.18×10-3。
实验中选R3=50kΩ,C1=10nF,R3C1=0.5×10-3,满足要求。
(3)割底失真
不产生割底失真的条件是:m≤ 1 - -
R3
R3+R i。
本次实验直接用示波器观测输出
结果,因此可视负载输入电阻为正无穷,即R i=∞,可知本次实验不会产生割底失真。
(4)检波效率η
检波效率与电路参数R3、C1、r D以及信号的大小有关。
η= U O
mU cm = U O
0.3×10V
在上述电路参数条件下,如图所示,测得: Uo=4.677V/2=2.3385V
所以η=2.3385V/3V≈78%
检波电路应该作为上一级电路的负载,因此考虑了设置合理的输入电阻。
如不考虑检波电路的输入电阻,电路图如下:
通过调整合适的R3、C1值,检波效率可以近似为100%,输出如图:
(5)纹波
检波后应该尽量减小输出波形的纹波,以得到较为理想的解调结果。
实验发现,纹波的大小和电容的放电时间常数,即R3C1,和载波频率的关系有关。
载波频率一定的情况下,R3C1如果太小,小到放电时间常数可以与载波信号周期相比拟,就会出现较大的纹波。
比如选R3=5 kΩ,C1=10nF,则R3C1=5×10-5,而载波周期T c=1/100k=10-5,此时就会产生较大纹波,如图:
而如实验中,取R3C1=0.5×10-3,电容放电时间常数远小于载波信号周期,如图:
可以测得本次实验输出结果的纹波大小如右图所示:
ΔV=225.320mV
前面已测得输出幅值:Uo=2.3385V
可知ΔV/ Uo≈0.0964,基本可以满足检波要求。
实验内容2、加大调制信号的幅度,使m=100%,观察记录检波输出波形
对角线失真:不失真条件ΩR3C1<√1−m 2
m ,而此时m=100%,即√1−m
2
m
=0,所以
不管R3、C1的值怎么选择,都必然会产生对角线失真,如图:
割底失真:由于本次实验为理想情况,即R i=∞,所以仍不会产生割底失真。
但实际电路中,如果m=100%,就必然会产生失真割底失真,于是在实验中附加直流电源模拟负载影响,产生失真波形如图(同时有对角线失真):
因为此时输出已经产生了严重的失真,所以对检波效率和纹波的讨论已经失去意义。
实验内容3、改变载波信号频率,f c=500kHz,其余条件不变,观察记录检波器输出端波形。
输出波形如图:
由于载波频率的增加,电容的充电和电容电压的保持更加充分,检
波效率会有所提高;同时,由于载波信号周期的减小,使得输出波
形的纹波明显减小,波形质量明显提高。
如右图所示:
ΔV=49.681mV ,ΔV/ Uo≈0.0212 。
四、实验分析与总结:
1、实验电路中器件参数R3、C1的选择是在综合考虑了检波效率、检波失真和纹波大小等因素之后确定的,本次实验最终确定的R3=50kΩ,C1=10nF就是通过上述过程的分析计算得出的,基本满足了检波要求。
2、本次检波电路实验基本上是在理想情况下进行,实际设计电路时还应考虑到上一级对检波电路的输入电阻以及下一级的负载电阻的影响,尤其是在考虑下一级电路时要避免割底失真。
3、通过实验内容3得知,提高载波信号的频率,既有利于提高检波效率,又能使输出波形的纹波减小,提高输出波形的质量。
4、实验最终的输出结果还原了调制信号的波形,检波效率和限制纹波都基本达到了要求,成功实现了检波。