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实验一 各类二极管特性测试的综合实验 一、实验目的 验证晶体二极管的单向导电特性 学会测量晶体二极管的伏安特性曲线。 掌握几种常用特种功能二极管的特性和使用方法。 二、实验预习要求 复习晶体二极管结构和伏安特性。 阅读光电二极管、发光二极管和稳压管的特性和使用范围。 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、主要实验设备 KJ120学习机一台 数字式万用表2块（Vicor /FLUK） 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。 图1.1 几种常见二极管的符号 普通二极管，如IN4001；IN4148；2AP等。 稳压管如2DWXX，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，近几年出现的发兰光的二极管是显示技术上的一大突破，它的出现带来的真彩显示技术。 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负极，红表笔接二极管正极，则二极管处于正向偏置，呈现低阻，反之，二极管处于反向偏置，呈现高阻。根据两次测量的阻值，就可判断二极管的极性。（注意：二极管的电阻为动态电阻，变化范围较大，因为，只要稍有变化，变化很大，所以受外围电路变化影响较大。） 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（IN4004，IN4148，2AP9，LED） （2）二极管正向电压测量：用万用表二极管档测量 2．测量2AP9伏安特性 （1）测量2AP9正、反向伏安特性的线路见图1.2。按图接好线路图1.2测量2AP9伏安特性的线路。 （2）将电位器Rw中心滑臂旋至地端，接通电源。调节Rw阻值使输出电压逐渐增大。按实验报告表1-2要求测量2AP9的反向伏安特性，并将数据填入该表，在直角坐标上绘成曲线。注意到用两块万用表，一块测量二极管二端的电压，一块测量R2两端的电压。其电流值就是R2两端的电压除R2的阻值。 （3）按实验报告表1-2要求，测量2AP9反向伏安特性。注意2AP9型管反向电流不要超过400 μA。数据填入表中，在直角坐标上绘成反向特性曲线。 图1.2 测量二极管伏安特性。反向时可将二极管反接或电源反接即可。 3．交流电路中二极管（1N4004）作用实验 （1）实验线路如图1.3所示。AC6V—18V电源为函数信号发生器。 （2）调好示波器，用示波器分别观察图1.3线路中R2两端的输出波形。 （3）将二极管反接，用示波器观察输出波形。将波形绘入实验报告表1-3中。 图1.3 二极管在交流整流电路中的作用 4．稳压管实验（选做） 类似于图1.3。请自行设计一个测量稳压二极管稳压值的线路。注意到电阻的值必须保证其电流不至于大于20毫安。另外，当稳压管接反接时，测出它的稳压值。注：电压表一个接于电阻两端，另一个接于稳压管二端。 5．发光二极管（LED）实验（选做） 用万用表测量发光二极管正反向电阻，由于发光二极管正向导通时管压降大于1.5故需用万用表的大量程档进行测量，否则正反向均呈开路状态。 发光二极管实验线路类似于如图1.2所示。按图1.2安装元器件。调节Rw使电流分别为0.3mA、3mA、10mA，观察LED亮度，观察LED两端电压。数据填入实验报告表1-5中。 注意： 发光二极管微亮、亮可由实验者视定。过亮，则超过其允许功耗。此时应增大Rw阻值，降低LED的工作电流，否则易烧毁。 六、实验报告原始数据采集要求 表1-1二极管正反向电阻 管 型 正向电阻R档 反向电阻R档 正向电压 实测值（） 实测值（） （V） 1N4004 2AP9 1N4148 LEDRx10档 （管脚短的一端为“+”） 表1-2逐点测量二极管伏安特性 测量过程值得注意的是：按图示电路结构连接电路，但元件的参数要有变化，根据对应的正向电压值来调节可变电源、电阻及可调电阻。在测反向特性时，二极管要反接。 固定电阻 2M 100K 2K 510 可变电阻 100K 100K 100K 1K 正向电压 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 正向电流 反向电压 2 4 6 8 10 12 14 反向电流 二极管型号 。 表1-3二极管单向导电（整流） 二极管接法 输出波形（画波形） 导 通 状 态 正半周二极管工作状态 负半周二极管工作状态 正 向