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    测量二极管的伏安特性2500字    实验五 测量二极管的伏安特性一、实验目的：1、学习测量伏安特性的方法；2、了解二极管的伏安特性二、实验仪器稳压电源、滑线变阻器、待测二极管、指针式万用表、数字万用表万用电表结构、原理，操作规程见实验三制流电路和分压电路的相关论述，请同学们认真学习三、实验原理实验中常用的线绕电阻、碳膜电阻及金属膜电阻等，均为线性电阻即加在该电阻上的电压与通过其中的电流总是成比例的变化若以纵轴表示电流，横轴表示电压作图，得到一条直线这类电阻严格服从欧姆定律反之，不满足欧姆定律或加在其上电压与通过的电流没有线性关系的元件，均成为非线性电阻元件，如二极管以纵轴表示通过非线性电阻元件上的电流，以横轴表示加在其上的电压，所得图像为一曲线即图上各点的电压与电流的比值，不是一个常数此时说这个器件的阻值是多少，意义是不明确的只有在电压、电流为确定值时，才有确定的涵义用任何一个阻值，都不能表明这种器件的电阻特性，一般用I~U曲线来反映，称之为伏安特性曲线二极管的伏安特性曲线如图一所示若给二极管加正向偏置电压（即在二极管的正端接高电位，负端接低电位），则二极管有正向电流通过（多数载流子导电），电路中有较大的电流。

随着正向电压的增加，电流也增加开始时，电流随电压变化很缓慢，而当正向电压增到二极管的导通电压时（锗管为0.2V左右，硅管为0.7V左右）电流急剧变化，且在导通时，电压变化少许，图一 二极管的伏安特性曲线 电流就会有很大的变化 相反，若在二极管上加反向偏向电压（即在二极管的正极接低电位，负极接高电位），当电压较小时，二极管处截止状态，此时反向电流很小其值随反向电压的增高而增高得特别缓慢，几乎保持恒定当反向电压则增到该二极管的击穿电压时，电流猛增，这种现象称之为二极管被击穿通常测定二极管伏安特性有两种方法1、伏安法 伏安法测定电阻是电磁测量中最基本测量方法之一，利用欧姆定律的原理， 39验证U、I、R三者之间的关系实验所用仪器为电压表，电流表等，简单且使用方便，但在具体测量中，电表的内阻对测量结果有影响，所以该方法有明显的系统误差当有直流电流通过待测电阻时，用电压表测出两端的电压U，同时用电流表测出通过的电流，然后根据欧姆定律算出待测电阻的数值伏安法测电阻时，电表的接法有两种：内接法－电流表接在电压表的里侧；外接法－电流表接在电压表的外侧 但这两种接法都不可能同时测准电压和电流，使测量结果产生系统误差。

根据待测电阻的大小，选择合适的接法，可以使系统误差较小，甚至可以忽略不计二极管的伏安特性也可以用这种方法，就将电阻换成二极管进行测量因二极管的反向电阻Rx>>RA，故可以测二极管的反向伏安特性，误差较小见图二因二极管的正向电阻Rx 在导通电压以Rx<

现在数字万用表电压档接入电阻已达10M?，分流只有几微安，故用它测定二极管的正向电压时，几乎达到了电桥法的精度只需移动变阻器触头C一次，就能读出该点的I，V而因我们采用内接法外接法测定二极管伏安特性，用指针表测电流，数字万用表测电压，达到了方便、快速、准确四、实验内容1．测量二极管的正向特性 （1）按图3，接好线路，接通电源，使二极管正向导通电源电压调至1.5V，预置R0的触头C在中央移动C，观察在导通区加在二极管上电压随电流变化的现象，并确定电压和电流的测量范围电流I在100mA以内） （2）测量二极管正向特性曲线不要间隔的取点，在电流变化缓慢区电压间隔取得疏一些，在变化迅速区，间隔取的疏些以硅管为例，电压在0-0.6V区间每隔0.1V取一个点，而在0.6V-0.8V区间每隔0.05V取一个点为好锗管电压在0.3V以内，每隔0.1伏取一点，以后每隔0.05伏测一点，测到80mA为止注意在测量中不断选择电流档量程使读数在该档量程1/10以上2．测量二极管的反向特性测同一个二极管）（1）按图二连接线路，R0的触头C置于中心，使二极管反向导通2）定性观察二极管的反向特性电源电压不要超过所用二极管的击穿电压，同时通过观察确定出电压的调节范围。

测量从0V开始，每隔2—4V取一个点，直到电流变化迅速区间，I≤50μA，间隔可取的密一些五、数据记录及处理1、列表记录数据412、作图：根据表一、表二的数据在坐标纸上按图五作出I~U曲线图，图中一大格对应坐标纸上一厘米3、根据I~ U曲线指出二极管的伏安特性图五六、思考题1、为什么测二极管正向伏安特性时，采用电流表外接法，反之采用电流表内接法？2、为什么要用指针万用表测电流，而用数字万用表测电压？参考文献[1] 邵建新.二极管伏安特性电路的改进，物理实验 2002，22（3）42-43.同学们可在中国期刊网中查阅相关论文42第二篇：半导体二极管的伏安特性及温度特性测绘 预习报告 1200字半导体二极管的伏安特性及温度特性测绘【实验目的】1、学习伏安法测量电阻的正确接线方法；2、掌握测量半导体二极管的正、反特性电表内接与外接的方法和意义； 3、通过作P-N结的伏安特性曲线，学会正确的作图方法，特别是坐标轴比例的正确选取实验原理】半导体二极管的伏安特性：对于某种电子元件，在温度不变的情况下，若改变其加在两端的电压值U大小，电流值I也会随之而变化以电压U为横坐标，电流I为纵坐标，可得到一条曲线，此即这种电子元件的“伏安特性曲线”。

对于通常的金属导体而言，伏安特性曲线是一条直线，这一类元件我们称之为“线性元件”还有就是像我们实验中用到的半导体二极管一样，其伏安特性曲线不是直线，我们称之为“非线性元件”，也就是说，它们的电阻不是一个确定值，其数值与所加电压有关系如右图是一个普通硅二极管的伏安特性曲线：而本实验也将利用伏安法来测绘一个二极管的正、反向特性曲线半导体二极管的温度特性：对于通常的金属导体温度特性，其关系符合以下式子：Rt?R01??t??t??t?????23? （1）式中Rt对应温度t时候的电阻，在低温区域，二次项及以上项很小，可以忽略不计，因此可近似的认为电阻和温度之间是一种线性关系半导体材料则不同，它们具有比较复杂的电阻温度关系，其原因是因为它的导电机制较为复杂一般而言，在高温区域，半导体具有负的电阻温度系数，此时的特性可用指数函数来描述：Rt?AexpBT （2）但在一段温度区域，可近似认为电阻和温度之间符合线性关系，大部分半导体其电阻温度系数为负值本实验拟采用惠斯通直流单电桥法来测定不同温度下的二极管阻值，并绘制其电阻-温度特性曲线Rx?R0R1R2 （3）【实验仪器】磁电式电压表、数字式电压表、毫安表、微安表、电阻箱、滑线变阻器、直流稳压电源、待测二极管【实验内容】1、测绘二极管正向特性：电源E=3V,注意管子的额定正向电流，记录指针式电压表所用挡的内阻：Rinside?1500?(500?/V)并分别利用磁电式电压表和数字式电压表各测一次，需要绘制出三条曲线：分别是磁电式仪表、数字式仪表和用磁电式仪表的电压表修正数据绘制的三条曲线。

实验电路图如下左图：2、测绘二极管的反向特性：电源15V，保护电阻2KΩ，采用指针式电压表，不要超过管子的最大反向电压值，只要电流突变为较大即可，并且注意控制电流在80?A以内，实验电路图如上右图：3、二极管电阻-温度特性测绘：利用惠斯通电桥法测7个不同温度下二极管电阻值，电源电压10V，相关实验参数为：R0?R2?2000? R1为一个0~10KΩ的电阻箱，Rx为待测的二极管电阻，然后做出关系曲线，进行数据拟合，求出拟合公式实验电路图如右图：因为这里R0?R2?2000?，所以：Rx?R1 （4）＋   -全文完-。