模拟电路实验二——二极管实验报告

            111270040    石媛媛

1、绘制二极管的正向特性曲线（测试过程中注意控制电流大小）:

 

一开始,我用欧姆表测量了二极管电阻，正向基本无电阻，反向电阻确实是很大。

然后我们测量其输出特性曲线，发现很吻合：

1、在电压小于某一值时确实没有电流，之后一段电流很小（几毫安~几十毫安）；

2、当二极管两端电压大于0.6V左右时电流急剧增大(后测试二极管正向压降约为0.55V），这个就是其正向导通电压。二极管被导通后电阻很小，（图中可看出斜率很大，近似垂直）相当于短路。

3、当我们使电压反向，电流基本为零，但是当电压大于某一值（反向击穿电压）时电流又开始增大。

2、焊接半波整流电路，并用示波器观察其输入输出波形，观察正向压降对整流电路的影响；

电路图：

  

               方波                                    正弦波

   

                     三角波

半波整流电路的效果：输出信号只有正半周期(或负半周期),这就把交流电变为直流电。这是由于二极管的单向导电性。但是电的利用效率低，只有一半的线信号被保留下来。

3、焊接桥式整流电路，并用示波器观察其输入输出波形；

电路图：

  

桥式整流电路是全波整流，在电压正向与反向时，分别有两个管子处于正向导通区、两个管子在反向截止区，从而使输出电压始终同向。而且电压在整个周期都有输出，效率高。

但是发现桥式整流电路的输出信号（尤其是三角波时）未达到理想波形，应该是电路板焊接的焊接点不够牢固或其他问题导致信号的微失真。

5、使用二极管设计一个箝位电路，能把信号（0-10V）的范围限制在3V~5V之间：

设计的电路：

电路原理：当输入信号在0—4V时，4V>U1，二极管正向导通；输出电压稳定在4V左右

          当输入信号在4V—10V时，二极管反偏，相当于断路，此时电路由电源，1K电阻，51Ω电阻构成。因为要想使输出值小于5V，所以我选择了一个较小阻值电阻和一个大阻值电阻串联，这样51Ω电阻分压小，故输出电压一直小于5V，起到了钳位效果。

实验数据：

实验心得：

1、  焊接心得： A、锡越少越牢固，不要在一点反复焊接，很容易使之前的焊点虚焊。

B、焊接前做好规划，把该点处要连的元件和导线尽量一次连好。

C、短距离连接可以用元件本身（如电阻两端的细锡线）或点连，长距离链接要用带皮的导线。

D、电源线正负要区分好颜色，方便后续操作。

这样就可以避免出现这次我们组因为焊接技术不到位，在一点出反复焊接，又丑又不牢靠从而在桥式整流电路的效果中出现误差的错误了。

2、 对于数据的记录上感受更深入了。实验数据记录是为了得出实验结论的需要，没有确定的比例，不需要事先给自己规定好每隔多少取值。比如二极管一开始我们取1V，2V，都没有什么电流，这段的数据就可以间隔很大的略记，而后面二极管被导通后，电流变化很快，这一段就要在小间隔下记录，才能绘制出理想的二极管输出曲线。

3、  对于自己设计电路，我觉得首先要理解电路的功能，比如一开始我们就从网上找了很多钳位电路的例子但是都是对交流电的，而在本次实验中，处理的应该是直流电，这就不适用了。第二，要好好学好模拟电路的课程，明白原理才能更好的设计。比如钳位中，我们首先想到的应该是用到二极管的单向导电性，以及一个固定电源的作用，知道了这些，设计变得更有目的，才能快而准确。

不过这次实验也给我们带来了很大的惊喜，没想到自己设计的电路一下子就能工作了，体会到了工科学生那种在纸上演算，觉得原理上一定能实现，结果一做果然符合自己预期的快感。感觉很有成就感。

 

第二篇：PSpice的使用——半导体器件特性仿真实验报告

实验报告

课程名称： 模拟电子技术实验 指导老师：***  成绩：

实验名称： PSpice的使用练习——半导体器件特性仿真 实验类型：_EDA 同组学生姓名：

一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）

三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤

五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填）

七、讨论、心得

实验目的

1. 了解PSpice软件常用菜单和命令的使用。

2. 掌握PSpice中电路图的输入和编辑方法。

3. 学习PSpice分析设置、仿真、波形查看的方法。

4. 学习半导体器件特性的仿真分析方法。

一. 实验器材

PSpice软件

二. 实验内容

1. 二极管伏安特性测试电路如图1所示。输入该电路图，设置合适的分析方法及参数，用PSpice软件仿真分析二极管的伏安特性。

图1 二极管特性测试电路

2. 在直流分析中设置对温度的内嵌分析，仿真分析二极管在不同温度下的伏安特性。

3. 将图1所示电路中的电源VS用VSIN元件代替，并设置合适的元件参数，仿真反系二极管两端的输出波形。

4. 三极管特性测试电路如图2所示，用PSpice程序仿真分析三极管的输出特性，并估算其电流放大倍数。

实验名称： _pspice的使用 姓名： 学号：_

图2

 三极管特性测试电路

四.实验原理

1.二极管特性的仿真分析

1.1二极管伏安特性

（1）输入图5.1电路图

（2）仿真二极管伏安特性时的设置

直流扫描（DC Sweep）分析参数设置：扫描变量类型为电压源，扫描变量为Vs，扫描类型为线性扫描，初始值为-200V，终值为40V，增量为0.1V。

（3）运行仿真分析程序

（4）查看仿真结果

①在Probe程序中显示I（D）曲线，结果如图3显示。

实验名称： _pspice的使用 姓名：__ 学号：_

图3 I（D）与电压源Vs之间的关系

②为了得到二极管的伏安特性曲线，应该将横坐标变量变为二极管两端的电压。选择二极管电压V（D:1）作为X轴坐标变量，得到二极管的伏安特性曲线，如图4所示。

图4 二极管的伏安特性曲线

从图中可以可以看出二极管正偏时导通，电压近似为0；二极管反偏时截止，电流近似为0；当反向偏置电压过大时，则二极管处于反向击穿状态，反向电流将急剧增大。

1.2环境温度对二极管伏安特性的影响

（1）输入图1电路图

（2）仿真二极管温度特性时的设置

设置直流扫描的内嵌分析（Nested Sweep）：扫描类型为温度，扫描类型为列表扫描，扫描值为-10（’C），0（’C），30（’C）。

实验名称： _pspice的使用 姓名： 学号：_

（4）查看仿真结果

为了得到二极管不同温度下的正向伏安特性曲线，需改变X轴和Y轴的坐标范围。X轴坐标范围设置为0V至1V，Y轴坐标范围设置为0mA至40mA。得到的二极管在不同温度下的伏安特性曲线如图5所示。

图5 二极管在不同温度下的伏安特性

1.3仿真二极管两端的电压波形

（1）修改图1电路图如下所示。

（2）VSIN信号源的设置

为了仿真分析二极管两端的电压波形，需要在电路中加入瞬时电源。将电路中的电源Vs用VSIN元件代替，并设置元件参数为VOFF=0，VAMPL=10V，FREQ=1kHz。

（3）二极管仿真波形时瞬态分析设置

实验名称： _pspice的使用 姓名： 学号：

设置瞬态分析，参数为Final Time =2ms,Step Ceiling = 0.01ms。

（3）运行仿真分析程序

（4）查看仿真结果

在Probe程序中显示V（out），结果如图6所示。

图6 二极管两端的电压波形

2.三极管特性的仿真分析

（1）输入电路图，如图2。

（2）设置分析参数设置

三极管输出特性的仿真分析需要设置直流扫描分析，并设置直流内嵌分析。

1 直流扫描分析参数可设置为：扫描变量类型为电压源，扫描变量为VCC，扫描类型为线性扫描，初始值为0V，终值为50V，增量为0.1V。

实验名称： _pspice的使用 姓名： 学号：_

直流内嵌分析参数可设置为：扫描变量类型为电流源，扫描变量为IB，扫描类型为线性扫描，初始值为0，终值为100uA，增量为10 uA。

（3）运行仿真分析程序

（4）查看仿真结果

将X轴变量设置为三极管电极与发射极之间的电压V（Q1:c）,并选择合适的坐标范围，可得到三极管的输出特性曲线，如图7所示。

图7 三极管的输出特性曲线

3.思考题：

用Probe图形后处理程序查看图形时，对于不同的分析设置，其缺省的横坐标是哪个变量？

答：直流扫描时是所选的扫描变量；交流扫描是频率变量；瞬态扫描是时间变量。

4.存在的问题或需要老师帮助解决的问题

1.XXXXXXXXX

2.XXXXXXXXX