晶体二极管伏安特性曲线.PPT

【 实 验 步 骤 】 【 实 验 步 骤 】 直流电压表的使用 直流电流表的使用 滑线变阻器及电阻箱的使用 * * 实验二 元件伏安特性的研究 本实验主要使用数字电压表和数字电流表，利 用伏安法对电学元件的特性进行研究和分析，区别 线性和非线性元件的特征，通过本实验的训练达到 熟悉仪表的使用，掌握电路的连接方法和利用图象 处理数据的能力。 【 实 验 目 的 】 1、熟悉理解电学仪器的一上些常用技术指标，并能掌握 其使用方法。 2、训练用回路接线法看图接线。能够熟练联接电路。 3、学会用列表法记录数据并分析其变化规律。 4、了解非线性元件，如二极管的伏安特性，正向导电和 反向截止的原理，理解其用途。 【 实 验 原 理 】 电学元件两端加上直流电压U，在元件内就会有电流I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。若以电压U为横坐标，以电流 I为纵坐标，作出电流I随电压U变化的关系曲线，称为元件的伏安特性曲线。 对于碳膜电阻、线统电阻等电学元件，在通常情况下，其伏安特性曲线是一 直线，如图2-5所示。这类元件称为线性元件，其电阻称为线性电阻，它的电阻 值等于该直线斜率的倒数。若电流大小不随电压成正比变化。其伏安特性曲线如 图2-6所示。伏安特性曲线为非直线的元件称为非线性元件，其电阻称为非线性 电阻（如晶体二极管）。 图2-5 图2-6 【 实 验 仪 器 】 滑线变阻器，电阻箱 直流电压表 直流电流表 直流稳压电源，开关 一、测绘 线性电阻 的伏安特性曲线 1、按图2-8采用回路接线法接线。即按箭头所指的方向，由回路I的M点开始 连线，连至N点，再依次连接回路II回路III。电源在最后接入电路，接入 电路时开关呈断开状态。连线后，接回路I、II、III的顺序复查电路接线 是否正确；电源和电表的正、负极是否接对；电表的量程是否合适；滑线 变阻器的滑动端位置是否恰当（应先放在B处）等。再经教师检查认可后 方能闭合开关K，如一切正常，即可开始实验。 2、调节变阻器的滑动端C，使电压从零开始逐步增大，读出相应的电压、电 流值，记入表2-1中。 3、以电压U为横坐标，电流I为纵坐标，作出电阻的伏安特性曲线。用图解法 求电阻值RL，并与其准确值RLO（其值由实验室给出）比较，计算相对误差。 图2-8 二、测绘 晶体二极管 伏安特性曲线 1、测二极管的正向伏安特性 按图2-9电路接线，图中R为二极管的限流电阻， 电压表量程取1V左右，电压从零缓慢地增加，每隔0.10V读数一次，将相应 的电压、电流值记入表2-2中。（当电流值变化较快时，应增加测量点） 2、测二极管的反向伏安特性 按图2-10电路接线，将毫安表换成微安表，电 压表取比1V大的量程。调节变阻器的滑动端C，逐步增大电压，从零开始每 隔1V读数一次，将相应的电压、电流值记入表2-2中。 3、以电压U为横坐标，电流I为纵坐标，作二极管的正、反向伏安特性曲线。 由于正向电流读数为mA，反向电流读数为μA，在纵坐标的上半段和下半段 坐标纸每小格代表的电流值可以不同，但必须分别标清楚。 图2-9 图2-10 【 注 意 事 项 】 1、每次连接线路时要断开电源，不要带电操作。联接好电路后，应仔 细检查线路，防止电源和电流表短路。实验时，若有短路现象，应 立即切断电源！！！ 2、测量时，应缓慢增加电流，读取数据（电流和电压值），拆线时应 先切断电源，并拆除电源一端连线后，再拆其它导线，防止电源短 路。 3、测量晶体二极管正向伏安特性时，首先应测定晶体二极管正向导电 时的导通电压，毫安表读数不得超过二极管允许通过的最大正向电 流值（该值由实验室给出）。 4、测量晶体二极管反向伏安特性时，加在二极管上的电压不得超过二 极管允许的最大反向电压值（该值由实验室给出）。 【 数 据 记 录 表 】 表2-1线性电阻的测量 电流表量程 mA ； 准确度等级 ； 内阻 。 电压表量程 V； 准确度等级 ； 内阻 。 表2-2 非线性电阻的测量 毫安表量程 mA； 准确度等级 ； 内阻 。 电压表量程 V； 准确度等级