电子技术实验报告
实验目的:
1.检验IN4001整流二极管在电路中的表现
2.测量绘制各二极管伏安特性曲线,并与MultiSIM仿真数据对比
3.测量红色发光二极管发光时电压及电流
实验原理:
首先用万用表测量电阻的实际阻值R,输入电压Vi由信号发生器提供,其电压值可直接由信号发生器读出,用万用表测量电阻两端电压Vr,于是二极管可以由Id=Ir=Vr/R求得,二极管电压可由Vd=Vi-Vr求得,由此画出伏安特性曲线。
实验器材:
3.6V稳压二极管,10V稳压二极管,1N4001整流二极管,1N4148开关二极管,1N5819检流二极管,红色发光二极管,示波器,1.2KΩ电阻,信号发生器,导线,Multisim等
实验过程:
(1)按照图1依次选取IN4001二极管连接电路,首先选用Vi=10sin60V输入电压,观察示波器输出波形
图1
其输出波形如图2
图2
由示波器图像分析得,横轴下部峰值电压V≈0.7V,即为IN4001整流管的正向管压降,横轴上方峰值电压约为5V,即电压输入峰值的1/2,因此起到了半波整流的效果。
(2)二极管测量电路按照图3连接,依次将IN4001,IN4148,IN5819,3.6V稳压管,10V稳压管接入电路测量其伏安特性曲线
图2
实验数据处理:
通过对各二极管数据的测定和记录,可以绘出各二极管的实验伏安特性曲线和IN4001整流管Multisim仿真得到的理想伏安特性曲线。具体数据见伏安特性试验分析.xlsx,伏安特性曲线如下:
实验误差分析:
观察对比可知试验中二极管性能表现与仿真所得表现有所不同,可能原因有如下几点:
1. 信号发生器内阻分压的影响致使实际输出电压小于所示电压;
2. 万用表测量精度不够;
一、名称:二极管伏安特性曲线的测绘
二、目的:
依据二极管非线性电阻元件的特点,选择实验方案,设计合适的检测电路,选择配套的仪器,测绘出二极管元件的伏安特性曲线。
三、 仪器:
直流稳压电源、直流电流表、直流微安表()、万用表、电阻箱、滑线电阻、单刀开关、导线、待测二极管等。
四、 原理:
对二极管施加正向偏置电压时,则二极管中就有正向电流通过(多数载流子导电),随着正向偏置电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时(锗管为0.2V左右,硅管为0.7V左右),电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。
对上述二种器件施加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,其反向电压增加至该二极管的击穿电压时,电流猛增,二极管被击穿,在二极管使用中应竭力避免出现击穿观察,这很容易造成二极管的永久性损坏。所以在做二极管反向特性时,应串联接入限流电阻,以防因电流过大而损坏二极管。
二极管伏安特性示意图如图:
五、 步骤:
(1) 反向特性测试电路。二极管的反向电阻值很大,采用电流表内接测试电路可以减少测量误差。测试电路见图,变阻器设置。
(2) 正向特性测试电路。二极管在正向导通时,呈现的电阻值较小,拟采用电流表外接测试电路,电源电压在0~10V内调节,变阻器开始设置,调节电源电压,以得到所需电流值。
图2-3 二极管反向特性测试电路 图2-4 二极管正向特性测试电路
六、 数据:
反向伏安曲线测试数据表
?正向伏安曲线测试数据表
注意:实验时二极管正向电流不得超过
七、数据处理:
电阻修正值电流表外接修正公式:
反向伏安曲线
正向伏安曲线
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