测量二极管的伏安特性
测量二极管的伏安特性实验报告
测量二极管的伏安特性实验报告测量二极管的伏安特性实验报告引言：二极管是一种常见的电子元件，具有单向导电性质。
在电子学领域中，测量二极管的伏安特性是非常重要的实验之一。
通过测量二极管在不同电压和电流条件下的特性曲线，可以了解其工作状态和性能参数。
本实验旨在通过实际测量，探究二极管的伏安特性，并分析其特性曲线的变化规律。
实验步骤：1. 实验准备首先，我们需要准备一台数字万用表、一台可变直流电源、一根双头插针导线和一只二极管。
确保实验环境安全，并将电源接地。
2. 连接电路将电源的正极与数字万用表的电流测量端相连，再将二极管的正极与电源的负极相连，最后将二极管的负极与数字万用表的电流测量端相连。
3. 测量伏安特性逐渐调节电源的输出电压，从0V开始，每隔0.2V记录一组电流和电压的数值。
当电流达到一定值时，停止增加电压，记录此时的电流和电压数值。
然后，逐渐减小电源的输出电压，同样每隔0.2V记录一组电流和电压的数值。
直到电流减小到接近0A时，停止减小电压，记录此时的电流和电压数值。
4. 绘制伏安特性曲线将测得的电流和电压数值绘制成伏安特性曲线图。
横轴表示电压，纵轴表示电流。
根据实验数据，可以观察到二极管在不同电压下的电流变化情况，了解其导电特性。
实验结果与分析：根据实际测量数据绘制的伏安特性曲线，我们可以看到在正向电压下，二极管的电流随电压的增加而迅速增大。
这是因为在正向电压下，二极管的正极与负极之间形成了电势差，使得电子从N区域向P区域移动，从而导致电流的增大。
而在反向电压下，二极管的电流非常小，几乎接近于零。
这是因为在反向电压下，二极管的P区域与N区域之间的势垒增大，阻止了电子的流动。
此外，我们还可以观察到二极管的正向电压与电流之间存在一个临界点，称为二极管的正向压降。
当电压超过这个临界点时，电流急剧增加。
这是因为当正向电压超过二极管的正向压降时，势垒被破坏，电子可以自由地通过二极管，导致电流的急剧增加。
二极管伏安特性试验
实验十二非线性元件伏安特性的测量和研究给一个元件通以直流电，用电压表测出元件两端的电压，用电流表测出通过元器件的电流。
通常以电压为横坐标、电流为纵坐标，画出该元件电流和电压的关系曲线，称为该元件的伏安特性曲线。
这种研究元件特性的方法称为伏安法。
伏安特性曲线为直线的元件称为线性元件，如电阻；伏安特性曲线为非直线的元件称为非线性元件，如二极管、三极管等。
伏安法的主要用途是测量研究线性和非线性元件的电特性。
非线性电阻总是与一定的物理过程相联系，如发热、发光和能级跃迁等，江崎玲、於奈等人因研究与隧道二极管负电阻有关的现象而获得1973年的诺贝尔物理学奖。
【实验目的】通过实验测量普通二极管、稳压二极管和发光二极管的伏安特性，掌握非线性元件伏安特性的测量方法、基本电路、误差计算，能够给出所测量元件的特性参数（如正向、反向导通电压，反向饱和电流。
击穿电压等）。
【实验仪器】非线性元件伏安特性实验仪，其控制面板如图1所示。
仪器由直流稳压电源、数字电压表、数字电流表、可变电阻器、普通二极管、稳压二极管、发光二极管、待测电阻等组成。
图1 非线性元件伏安特性实验仪控制面板仪器的使用及注意事项1、在实验过程中，通过调节分压调节以及分流调节旋钮来调节待测元件两端的电压。
2、面板的左部分电路为用来测试待测元件的正向特性；右部分电路用来测试待测元件的反向特性。
3、待测元件两端的电压由电压表给出，在测正向特性的时候，应该使用2V电压挡；在测量反向电压特性的时候，要使用20V 电压挡。
4、 在接线的过程中，注意不要将各个元件的正负向接反。
5、 由于本实验需要连接线较多，在实验中应注意正确连接线路，且在使用时不可用力过猛。
6、 在测量反向特性时，当反向电流开始增大时应注意缓慢调节电压。
如果观测到反向电流有突变趋势，应该立即减小电压。
图2 非线性元件伏安特性实验仪实物照片【实验原理】1、伏安特性根据欧姆定律，电阻R 、电压U 、电流I,有如下关系：R U I = （1）由电压表和电流表的示值U 和I 计算可得到待测元件Rx 的阻值。
测量二极管的伏安特性实验报告
测量二极管的伏安特性实验报告实验报告课程名称：大学物理实验（1）实验名称：测量二极管的伏安特性学院：XX学院专业：XX 班级：XX 组号：XX 指导教师：XX报告人学号：XX 实验时间：年月日星期实验地点：科技楼903实验报告提交时间：一、实验目的了解晶体二极管的导电特性并测定其伏安特性曲线。
二、实验原理晶体二极管的导电特性：晶体二极管无论加上正向或反向电压，当电压小于一定数值时只能通过很小的电流，只有当电压大于一定数值时，才有较大电流出现，相应的电压可以称为导通电压。
正向导通电压小，反向导通电压相差很大。
当外加电压大于导通电压时，电流按指数规律迅速增大，此时，欧姆定律对二极管不成立。
实验线路图如下：注意：无论毫安表内接还是外接，实验数据都应该进行修正：毫安表外接时应该进行电流修正，内接时应该进行电压修正。
由于实验用毫伏表内阻很大（约100~1000多万欧姆），按照上述接法，数据修正简单：正向时伏特表的电流可以忽略；反向时，伏特表的电流始终保持0.0006mA，很容易修正。
假如将毫安表内接，则无论正向反向，每一个数据都要做电压修正，并且每个修正值都不同，给实验带来很大麻烦。
三、实验仪器晶体二极管、电压表、电流表、电阻箱、导线、电源、开关等。
四、实验内容和步骤1、测定正向特性曲线打开电源开关，把电源电压调到最小，然后接通线路，逐步减小限流电阻，直到毫安表显示1.9999mA，记录相应的电流和电压。
然后调节电源电压，将电压表的最后一位调节成0，记录电压与电流；以后按每降低0.010V测量一次数据，直至伏特表读数为0.5500V为止。
此时，正向电流不需要修正。
2、测定反向特性曲线把线路改接后，接通线路，将电源电压调到最大，逐步减小限流电阻，直到毫安表显示1.9999mA为止，记录相应的电流和电压。
然后调节电源电压或者限流电阻，再将电流调节为1.8006、1.6006、1.4006……mA情况下，记录相应的电压；其中0.0006mA为伏特表的电流，此为修正电流，记录电流时应该自行减去。
非线性元件伏安特性的测量实验报告
非线性元件伏安特性的测量实验报告一、实验目的1、了解非线性元件的伏安特性曲线。
2、掌握测量非线性元件伏安特性的基本方法。
3、学会使用相关仪器，如电压表、电流表、电源等。
4、通过实验数据的处理和分析，加深对非线性元件电学特性的理解。
二、实验原理非线性元件的电阻值不是一个恒定值，而是随着电压或电流的变化而变化。
常见的非线性元件有二极管、三极管、热敏电阻等。
在本次实验中，我们以二极管为例来测量其伏安特性。
当给二极管加上正向电压时，在电压较低时，电流很小，几乎为零。
当电压超过一定值（称为开启电压）后，电流迅速增加。
而当给二极管加上反向电压时，在一定的反向电压范围内，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化。
当反向电压超过某一值（称为反向击穿电压）时，反向电流急剧增加。
通过测量二极管在不同电压下的电流值，就可以得到其伏安特性曲线。
三、实验仪器1、直流电源：提供稳定的电压输出。
2、电压表：测量二极管两端的电压。
3、电流表：测量通过二极管的电流。
4、电阻箱：用于调节电路中的电阻值。
5、二极管：实验对象。
6、导线若干：连接电路。
四、实验步骤1、按照电路图连接实验电路，将电源、电阻箱、二极管、电压表和电流表依次连接。
2、调节电阻箱，使电路中的初始电阻较大，以保护电流表和二极管。
3、接通电源，缓慢调节电源的输出电压，从 0 开始逐渐增加。
在每个电压值下，记录电压表和电流表的读数。
4、测量正向伏安特性时，电压逐渐增加到一定值，注意观察电流的变化。
当电流急剧增加时，停止增加电压。
5、测量反向伏安特性时，将电源极性反转，同样从 0 开始逐渐增加反向电压，记录相应的电压和电流值。
6、重复测量多次，以减小误差。
五、实验数据记录与处理｜电压（V）｜正向电流（mA）｜反向电流（μA）｜｜｜｜｜｜ 00 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜ 02 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜ 04 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜ 06 ｜ 10 ｜ 00 ｜｜ 08 ｜ 50 ｜ 00 ｜｜ 10 ｜ 100 ｜ 00 ｜｜ 12 ｜ 200 ｜ 00 ｜｜ 14 ｜ 400 ｜ 00 ｜｜ 16 ｜ 800 ｜ 00 ｜｜ 18 ｜ 1200 ｜ 00 ｜｜ 20 ｜ 1600 ｜ 00 ｜｜ 22 ｜ 2000 ｜ 00 ｜｜－05 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜－10 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜－15 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜－20 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜－25 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜－30 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜－35 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜－40 ｜ 00 ｜ 00 ｜根据上述实验数据，以电压为横坐标，电流为纵坐标，分别绘制出二极管的正向伏安特性曲线和反向伏安特性曲线。
(完整版)伏安法测二极管的特性
实验三 伏安法测二极管的特性电路中有各种电学元件，如线性电阻、半导体二极管和三极管,以及光敏、热敏和压敏元件等。
知道这些元件的伏安特性,对正确地使用它们是至关重要的。
利用滑线变阻器的分压接法，通过电压和电流表正确地测出它们的电压与电流的变化关系称为伏安测量法（简称伏安法）。
伏安法是电学中常用的一种基本测量方法。
1、教学目标（1)了解分压器电路的调节特性; （2)掌握测量伏安特性的基本方法； （3）了解二极管的正向伏安特性. 2、实验原理2。
1 电学元件的伏安特性在某一电学元件两端加上直流电压，在元件内就会有电流通过，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。
在欧姆定律U=IR 式中，电压U 的单位为V ，电流I 的单位为A ，电阻R 的单位为Ω。
一般以电压为横坐标和电流为纵坐标作出元件的电压－电流关系曲线,称为该元件的伏安特性曲线。
对于碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等电学元件，在通常情况下，通过元件的电流与加在元件两端的电压成正比关系变化,即其伏安特性曲线为一直线。
这类元件称为线性元件。
半导体二极管、稳压管等元件，通过元件的电流与加在元件两端的电压不成线性关系变化，其伏安特性为一曲线.这类元件称为非线性元件，如图1所示为某二极管元件的伏安特性.在设计测量电学元件伏安特性的线路时，必须了解待测元件的规格,使加在它上面的电压和通过的电流均不超过额定值。
此外，还必须了解测量时所需其它仪器的规格（如电源、电压表、电流表、滑线变阻器等的规格），也不得超过其量程或使用范围。
根据这些条件所设计的线路，可以将测量误差减到最小. 2.2 二极管测量电路的比较与选择电路的比较和说明可参考教材p56自己分析。
3、实验室提供的仪器和用具直流电源,滑线变阻器（1A ，190Ω），直流电压表（0。
5级，1。
5—15V 四量程），直流电流表（0。
5级，25-50mA 二量程）,两个电阻箱(ZX21型），直流检流计（AC5型),待测二极管,单刀双掷开关及导线若干等. 4、实验内容测定二极管正向伏安特性，并作出伏安特性曲线 主要步骤：(1）连线前,先记录所用晶体管型号和主要参数（即最大正向电流和最大反向电压）. (锗管的最大正向电流一般16-50mA ，最大反向电压为20-75V ）(2）然后用万用表欧姆档测量其正、反向阻值，从而判断晶体二级管的正、负极（万用表处于欧姆档时，图1 非线性元件的伏安特性 KBA图2测晶体二极管正向特性mAVC + -E D图3测晶体二极管正向负笔为正电位，正笔为负电位。
测量二极管的伏安特性实验报告
测量二极管的伏安特性实验报告一、实验目的该实验的目的在于测量二极管的伏安特性，也就是对不同特定电流和电压进行测量，以此判断其结构特点。
该实验也非常有助于帮助我们掌握光电元件在实际使用中的特性，便于计算光电元件的参数。
二、实验原理伏安特性将电路中的二极管放在可调电源内，以不同的电压和电路极性为条件，从而控制它的电流，通过互感电流表测量二极管的电流，并用电压表得到二极管的电压。
由此得到的某一特定电流下的电压即为NPN管的转换效率电压VCE，将检测得到的VCE和电流值以图形方式呈现即为伏安特性曲线。
三、实验设备1.可调电源：可调电源主要用于得到检定时所需要的电压大小及极性，使管子内部运行在指定电流和极性条件下；2.互感电流表：互感电流表用于在特定条件下测量放大器中PNP管的放大倍率和输出电流；3.电压表：电压表用于分别测量安放在可调电源的正负极的电源电压；4.示波器：周期性信号的变化触发示波器所示出的人眼可见的示波产生脉冲形宽度，跟踪这种变化就可以获取这段时间内发生及变化的参数值；5.数据采集板：数据采集板用于将二极管的特性数据存入电脑。
四、实验内容（1）实验准备该实验需要一块可调电源，一块数据采集板，一台示波器以及一台互感电流表和电压表。
在实验之前，首先需要校准可调电源的输出电压，以及测量仪器的准确值，以便保证实验的准确性。
（2）建立实验电路实验电路主要由可调电源、互感电流表、电压表和数据采集板等组成：将可调电源输出电源线remark至实验小方框内，再用示波器长接线将框内电源正极和正测点互接；接下去在测点通一只二极管，另一只对应电流表的电极与负测点互接；接着将小方框外负极线接电压表，并将测试端小方框内正极和负极接上电压表的正极和负极；最后将测量仪表的接线和正负极极接在实验小块上，然后将数据采集板和可调电源连线，将数据采集板的电极互接，然后接线就全部完毕。
（3）实验步骤1、用可调电源将实验电路中放大器极性以正电平反向电压输出，接着调节电源，将反向电压调节至指定电压；2、开启互感电流表，测量出PNP管的电压表；3、调节反向电压，使管子内部电流达到所需要的指定值；4、用电压表测量安放在可调电源的正负极的电源电压；5、示波器可以跟踪电流和电压的变化；6、将数据采集板连接电脑，将实验结果以图表形式表示。
【精品】测量二极管的伏安特性
【精品】测量二极管的伏安特性测量二极管的伏安特性是一种实验，用于研究二极管在电压变化时的电流行为。
通过这种方式，我们可以了解二极管的基本性质和行为。
本实验主要采用控制变量法，即在保证其他因素不变的情况下，改变输入电压，观察输出电流的变化。
一、实验目的：1.理解二极管的单向导电性；2.了解二极管的伏安特性曲线；3.掌握二极管的基本应用。
二、实验原理：二极管是一种具有单向导电性的半导体器件。
在正向偏置时，电流可以流过二极管；而在反向偏置时，电流被阻止。
二极管的伏安特性曲线反映了电压与电流之间的关系。
三、实验步骤：1.准备实验器材：电源、电阻器、二极管、开关、导线、电压表和电流表。
2.将电源、电阻器、二极管、开关、电压表和电流表按照正确的连接方式连接起来。
3.先将二极管短路，调节电源电压，观察电压表和电流表的读数，并记录下来。
4.然后将二极管接入电路中，重复步骤3，记录下不同电压下的电流值。
5.根据实验数据绘制二极管的伏安特性曲线。
四、实验结果与分析：1.在本次实验中，我们观察到二极管具有明显的单向导电性。
当电压为正向偏置时，电流能够顺利通过二极管；而当电压为反向偏置时，电流几乎为零。
这说明二极管可以有效地阻止反向电流。
2.通过实验数据，我们发现随着电压的增加，电流也逐渐增加。
这是因为当电压增大时，电场力增强，驱使载流子加速运动，导致电流增加。
这一趋势在伏安特性曲线上表现为斜率逐渐增大的直线段。
3.在高电压区域，伏安特性曲线的斜率有所减小。
这是由于在高电压下，载流子的速度接近饱和，导致电流增加的速度减缓。
此外，在高电压区域还可能存在其他的一些物理效应，如空间电荷区的扩展等，这些效应也会影响电流的增长速度。
4.通过本次实验，我们得出二极管的伏安特性曲线是一条斜率逐渐增大的直线，并在高电压区域有所弯曲。
这一曲线反映了二极管的单向导电性和它的基本性质。
根据这一特性，我们可以将二极管应用于各种电路中，如整流电路、开关电路等，以实现电能的有效转换和控制。
介绍测二极管伏安特性的几种方法
收稿日期:2004—05—10作者简介:王春会(1974-),女,辽宁朝阳市人,讲师,主要从事应用电子教学研究.【学术研究】介绍测二极管伏安特性的几种方法王春会1,佟瑞栋2(11朝阳师专,辽宁朝阳122000;21朝阳市第六中学,辽宁朝阳122000) 摘 要:通过对电表内接法、外接法、补偿法、电桥法、等效法等测二极管的伏安特性曲线的研究,评价出测量二极管伏安特性曲线的最佳方法.关键词:V -I 特性曲线;电流表;电压表;检流计中图分类号:O44116 文献标识码:A 文章编号:1008-5688(2006)03-0008-02测量二极管的伏安特性曲线是大学物理实验的重要内容之一.教学中通常使用电流表内接法和外接法,此外还有补偿法、电桥法和等效法等.本文就这几种测量方法的优缺点作一比较.1 电流表内接法如图1所示(开关K 打向1位置),这时电流表的读数I 为通过二极管D 的电流I D ;电压表上的读数V 不是二极管两端的电压V D ;而是二极管两端电压和电流表两端电压之和(比实际值偏大),V =V D +V A .如果V 、I 写成欧姆定律形式有: V =I (R D +R A ) (1)用电压表和电流表读数V 、I 作伏安特性曲线图,从(1)式可以看出,它不是二极管的伏安特性曲线,而是电流表和二极管串联后共同的伏安特性曲线.这种方法测量二极管的伏安特性曲线,存在理论误差.而且在测量时随着测量电压V 的提高,二极管的等效电阻R D 也将减小,R A 的作用加大,相对误差增大.但这种测量方法电路简单,操作方便.2 电流表外接法如图1所示(开关K 打向2位置),这时电压表的读数V 等于二极管的两端电压V D ;电流表的读数I 不是流过二极管的电流I D ,而是流过二极管和电压表电流之和(比实际偏大),即I =I D +I V .把V 、I 写成欧姆定律形式有:I =V R V +V R D V =I ・11R V+1R D =I・(R V ∥R D ) (2)用V 、I 作伏安特性曲线,从(2)式可看出,它不是二极管的伏安特性曲线,而是二极管和电压表并联后共同的伏安特性曲线.这种方法测量二极管的伏安特性曲线也存在理论误差,在测量低电压点时,二极管内阻较大,测量误差较大,随着测量点电压变高,二极管内阻变小,误差也相对变小.从(2)式我们可以看出,误差大小取决于电压表内阻和二极管等效电阻的大小.当R V µR D 时,理论误差可以忽略.一般讲,二极管正向电阻都较小,易满足R V µR D ,故电流表外接法测量二极管伏安特性曲线比电流表内接法误差要小,效果相对要好.3 补偿法第8卷第3期2006年9月 辽宁师专学报JournalofLiaoningTeachersCollege Vol 18No 13Sep 12006 补偿法测量基本原理如图2所示.工作原理为:当两直流电源的同极性端相连接,而且其电动势大小恰好相等时(U BC =U BA ),回路中无电流流过灵敏度电流计,G 的指示为0.这时流经电流表A 的电流全部通过二极管(没有任何分流).电压表上的读数就是二极管两端电压V D (G 上无电流,故压降为零).这样在表上读取电压和电流的数据,作V -I 曲线就是二极管的伏安特性曲线.测量步骤如下:(1)调C 点到最左端,调R 点到最大;(2)合上K 1;断开K 0、K;(3)调节C 点到选定电压V ;(4)合上K 、K 0;调节R ,使G 指示为0;(5)闭合和断开K 0看G 有无变化,若有变化则进一步调节R ,直到K 0断开、闭合时G 无变化为止,记录G 和A 的读数;(6)重复2～5步骤,测量出一组V -I 值,作V -I 曲线.补偿法的理论误差为零,测量误差主要来自:一是检流计的灵敏度和电流表、电压表的精度;二是测量过程中的随机误差和过失误差.这种方法测量精度较高,但电路复杂,操作麻烦.4 等效法等效法测量电路如图3所示.测量原理为:保持P 点不变,调节R 0使无论K 在1位置还是2位置,电压表上读数不变,这时有:R P ∥R V ∥R D =R P ∥R V ∥(R A +R 0),所以有:R D =R A+R 0,故I =I A .这里的R P 为R 的P 点下部电阻,可见流过二极管的电流I可通过电流表直接读取,避免了测量二极管支路电流时由于接入电表引起的接入误差.则二极管的伏安特性曲线就是V -I A的关系曲线. 测量步骤如下:(1)P 点调到最下端,R 0调到最大,合上K 1;(2)K 2合到1位置,调节P 点使V 达到测量电压值;(3)保持P 点不动,K 2合到2位置,调节R 0使电压表数值为V (不变),记录下V 、I A 值;(4)重复2～3步骤,测出一组V -I A 值,作出V -I 曲线.这种方法的优点为没有理论误差,线路简单、易操作,测量精度较高,测量误差基本和补偿法一样.5 电桥法利用电桥平衡原理,把电流表A 、电压表V 、被测二极管D 和调节电阻R W 2各作一个桥臂构成电桥电路,电路图如图4所示,图中G 为检流计,R W 2为限流电阻.调节R W 1、R W 2使电桥平衡,则此时电流表上的电流I A即为流经过二极管D 中的电流I D ,电压表所测得的电压等于二极管D 两端的电压V D ,调节R W 1、R W 2选择不同的V D值和相应的I D 值,作出V D —I D 曲线即是二极管的伏安特性曲线.测量骤如下:(1)调节R W 到最下端,打开K,合上K 1;(2)粗调R W 3、R W 2、R W 1,选定一个测量电压V ,这时合上K,看G 摆动大小和方向,分析地调节R W 2与R W 3直到检流计平衡;(3)断开、合上K,看G 有无变化;若有变化,进一步调节R W 2,直至K 合上、断开时G 无变化为止;(4)调节R W 1,选定另一个电压测量点V (由于R D 为非线性,故当调节R W 时,原电桥平衡被破坏,需要重新调平衡);(5)再调R W 2或R W 3使电桥达到新的平衡;(6)重复3～5步骤,测出一组V D 、I D 值,作出V D -I D 曲线.(下转16页)王春会,等介绍测二极管伏安特性的几种方法9 器代用品及简易装置,为学生后期实验提供良好的条件.这样做,不仅节约实验经费,还能使学生学会根据现有知识和当地条件,因陋就简地解决一些实际问题,能够培养学生自己动手、艰苦奋斗的精神.例如:在自制指示剂一节中,学生通过学习自制指示剂的基本原理,可以在不同季节里找出不同的鲜花,不同地方找出不同植物及果实,自制几种不同的指示剂.学生还可以自制一些生活用品,诸如胶水、酒精块、香皂、汽水等产品.通过这类实验,能使学生的动手能力、实践能力及实验技能得到锻炼和提高.3 激发化学制作兴趣,加强创新能力的培养兴趣是学生学习的内在动力,成功的教学需要的不是强制,而是激发学生的兴趣,自觉地启动思维的阀门.在化学制作实验教学中,有些趣味实验就是为此而专门设计开发的.例如,自制汽水、会报天气的娃娃、自制肥皂、检验是否吸烟喝酒等一些与生活实际相联系的实验,学生对此会很有兴趣.有了兴趣就有了学习的动力,有了实现实验结果的愿望,就激发了学生的求知欲.陶行知先生曾说过,创造始于问题,有了问题才有思考,有了思考,才有解决问题的方法.通过制作实验,使学生自主参与实验改革创新过程,并且把所学专业知识和专业技能融合起来,将其转化为创新精神,创新能力.例如:在制作会报天气的娃娃一节时,要求每人做一个娃娃,在潮湿天气中有颜色变化即可.同学们展开丰富的想象力,每人做的娃娃形状各异,有洋娃娃金发碧眼,有古典娃娃端庄美丽、有男有女,但都有明显的个性特征.学生们都很兴奋,感到课程角色发生了根本变化,即由课程的被动参与者和接受者变成了开发者和设计者.4 挖掘学生潜能,展示实践能力人具有极大的潜能,这一点,已经被生理学家、心理学家所证实.但一个人的潜能,深隐在思维的深处,学生自己也不知道自己有多大的潜能,这就需要在教学活动中不断地发现观察,更多地引导与鼓励.为此,创造一个良好的课堂氛围,让每个学生实实在在地感到自我存在的价值,自我理智的力量以及情感的满足.这是一种建构性的追求,尊重个性体验的课程观.在上化学制作实验课时,要抓住学生喜欢追求“新、奇、异”的特点,每做化学制作实验前,可预先告知制作的题目,要求学生制定化学制作的初步方案,学生就会查找资料,跃跃欲试,一展自己的个性潜能和聪明才智.在实验技能训练与制作作品展示中有的同学就展示了“鲜花三变”、“火山爆发”、“指纹检验”、“踩地雷”等作品,有的同学利用已有知识设计出3种不同方案,设计出使液体自燃的实验等等.展示了学生的实践能力,使学生的个性潜能得到发挥.5 综述教学实践表明,教师的教学观和学生的学习观都会发生很大的变化.从教师观来看,在教学中既强调引导和协助,又有示范和调控.从学生观来看既有学习的主导性,开放性和实践性,又有学生与教师的合作,从而教学相长.因此,高职学生在学科教学中进行技能训练及创造能力的培养,既符合高职教育的实际,又是我们现阶段现有教育的薄弱之处.应把培养创新能力和实践能力作为实验改革的核心,把实验教育视为培养创新能力和实践能力的主要途径,以满足社会发展对人才的要求.(责任编辑 王心满,朱成杰)(上接9页)电桥法测量二极管的伏安特性曲线,理论误差为零,原理简单,测量误差原因同补偿法一致,但电路较复杂,操作麻烦,不易调到想测的电压点.上面讨论了测量二极管的伏安特性曲线的五种方法,这五种方法各有优缺点.总体看,伏安法原理简单,易操作,但误差较大.补偿法、电桥法和等效法测量精度理论上一样,作出的曲线较好,但补偿法和电桥法操作麻烦,易产生偶然误差和过失误差.等效法结构简单,操作方便,测量准确,是测量二极管伏安特性曲线的一种理想方法.参考文献:[1]贾玉润.大学物理实验[M].上海:复旦大学出版社,1987.201-204.[2]林抒.普通物理实验[M].北京:人民教育出版社,1983.235-238.[3]杨介信.普通物理实验[M].北京:高等教育出版社,1987.46-59.[4]华中工学院.物理实验[M].北京:高等教育出版社,2002.84-87.(责任编辑 邵宝善,王 巍)16 辽宁师专学报2006年第3期。
二极管伏安特性曲线测量实验报告
二极管伏安特性曲线测量实验报告
二极管伏安特性曲线测量实验是衡量并分析二极管运放特性的一种重要方式，本实验
旨在观察和测量二极管运放原理工作性质，探究一极管伏安特性曲线，测量有源阻抗及输
出特性，并不断改进电路设计，达到理想的电路特性。
实验过程：
1、准备实验设备：万用表、恒流源、可调电阻、电容、Power控制仪、二极管。
2、根据实验报告要求使用万用表调节可调电阻的电阻值，并使用恒流源将合适的电
流流入二极管。
3、进行实验，将二极管的输入和输出特性记录下来，并绘制出二极管伏安特性曲线，分析其特性。
4、修改电路，将实验结果与理论值对比，进行性能指标的比较，确定电路的优劣，
并不断改进电路设计，最终达到理想的电路特性。
本次实验测量了二极管伏安特性曲线，从实验结果可以看出，随着施加偏压的增加，
二极管控制区渐渐变大，放大系数逐渐增大，电路稳定性和可靠性也提高，功耗较低，噪
声低无失真，符合要求，可实现正常工作、放大及信号处理等功能。
实验可视化表明，原
理性能良好，各指标符合设计要求，将有助于更好更准确地测量电路特性，改进电路的设计，提高电路性能。
测量二极管的伏安特性实验报告
V
+
－
I
反向截止区
正向导通
正向连接 V
+
－
I
反向连接
反向击穿区 PN结的伏安特性曲线
2、电表的连接和接 入误差 要同时测得二极管的电流和二极管两端的电压，无论用安培表内 接还是安培表外接 总会产生接入误差，所以要尽量减小误差，并给予修正。
安培表内接电压表测得的电压是二极管和安培表的电压之和，所 以安培表的内阻越 小，测量结果越准确。
六、数据记录：
1、 二极管的正向特性
端电压 U/V 0.6778 I/mA（外接） 1.9999 端电压 U/V 0.6270 I/mA（外接） 0.3160 端电压 U/V 0.5670 I/mA（外接） 0.0443
mA 表外接时二极管的正向特性 0.6770 0.6670 0.6570 1.9355 1.3378 0.9276 0.6170 0.6070 0.5970 0.2230 0.1584 0.1135
备注：
指导教师签字： 年月日
注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。 2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后 10 日内。
反向特性： 当二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管 中几乎没有电流流 过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时， 仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端 的反向电压增大到某 一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这 种状态称为二极管的 击穿。
四、实验仪器：
电阻元件 V—A 特性实验仪 DH6102（安培表、电压表、变阻器、直流电源、二极 管等。）
二极管的伏安特性曲线_2
电路分析实验4—二极管的伏安特性曲线
一、实验目的：
1、设计电路测量二极管的伏安特性曲线。
2、使用示波器显示二极管的信号激励。
二、实验仪器：
1、电路板
2、数字万电表
3、电阻、导线
4、示波器
5、二极管
三、实验原理
根据二极管的单向导通性，在二级管两端施加电压，并通过电位器改变电压值，数字万用表测出二极管两端电压和对应的电流，最终形成V—A图像，得出二极管伏安特性。
四、实验电路
电路说明：
R1相当于电位器，起改变二极管两端电压的作用；
R2是保护电阻，防止二极管正向电阻过小导致电流过大烧坏仪器；
测量电压和电流时，将多用电表并联或串联进电路进行测量。
五、实验步骤和数据记录：
1、电路连接
电路板为纵列导通，横排绝缘器件。
在连接电路时，串联的两根导线
相连两端接在电路板同一列的插孔中，并联导线两端分别插在两列相
同的插孔中。
对照电路图连接好电路后，接通电源，用手指触摸电阻，
如果电阻发烫，需要立刻断开电源更换电阻。
测量支路电流时，需要
先将要测量的之路从电路中断开后再串联进万用表，否则直接测量会
造成短路，烧坏电表。
测电阻时可以直接将万用表并联进电路。
2、数据记录及处理：
六、二极管在示波器上的信号激励
1、实验电路
CH2
CH1 2、信号激励波形图。
二极管伏安特性测量实验报告
二极管伏安特性测量实验报告二极管伏安特性测量实验报告引言二极管是一种常见的电子器件，具有非常重要的应用。
在电子学中，了解二极管的伏安特性是非常关键的。
本实验旨在通过测量二极管的伏安特性曲线，深入了解二极管的工作原理和性能。
实验目的1. 了解二极管的基本原理和结构；2. 熟悉伏安特性曲线的测量方法；3. 分析二极管的导通和截止条件；4. 探究二极管的非线性特性。
实验器材和仪器1. 二极管（常见的硅二极管或锗二极管）；2. 直流电源；3. 电压表；4. 电流表；5. 变阻器。
实验步骤1. 将二极管连接到实验电路中，确保正极连接到正极，负极连接到负极；2. 调节直流电源的电压，从0V开始逐渐增加，同时记录电流表和电压表的读数；3. 在一定范围内，每隔一定电压间隔记录一组电流和电压的值；4. 改变二极管的连接方向，重复步骤2和步骤3；5. 根据实验数据绘制伏安特性曲线。
实验结果与分析通过实验测量得到的伏安特性曲线如下图所示。
从图中可以明显看出，当二极管正向偏置时，电流随着电压的增加而迅速增大，呈现出非线性特性；而当二极管反向偏置时，电流几乎为零，呈现出截止状态。
二极管的伏安特性曲线图根据实验数据，我们可以计算出二极管的导通电压和截止电压。
导通电压是指二极管开始导通的电压值，截止电压是指二极管完全截止的电压值。
通过实验测量，我们可以得到导通电压约为0.7V，截止电压约为-5V。
二极管的导通和截止状态是由其内部结构和材料特性决定的。
在正向偏置时，二极管的P区与N区形成正向电场，使得电子从N区向P区移动，同时空穴从P区向N区移动，导致电流增大。
而在反向偏置时，电子和空穴被电场阻挡，几乎没有电流通过。
二极管的非线性特性使其在电子电路中有着广泛的应用。
例如，二极管可以用作整流器，将交流信号转换为直流信号；还可以用作电压稳压器，保持电路中的稳定电压。
了解二极管的伏安特性对于正确选择和使用二极管非常重要。
实验总结通过本次实验，我们深入了解了二极管的伏安特性。
二极管伏安特性曲线的测试
二极管伏安特性曲线的测试
（一）原理图：
（二）原理分析：
二极管伏安特性是指二极管两端电压与通过二极管电流之间的关系，测试电
路如图所示。
利用遂点测量法，调节电位器Ｒ
Ｐ，改变输入电压u
1
，分别测出二
极管Ｖ两端电压u
D 和通过二极管的电流i
P
，即可在坐标纸上描绘出它的伏安特
性曲线i
D =f(u
D
)
（三）各元件作用分析：
电阻：分压作用
电位器Ｒ
Ｐ
：调节电压，使输入的电压由０变为５Ｖ
电压源：提供输入电压
（四）实验过程：在面包板上连接电路，经检查无误后，接通５Ｖ直流电源。
调
节电位器Ｒ
Ｐ，使输入电压u
1
按表所示从零逐渐增大至５Ｖ。
用万用表分
别测出电阻Ｒ两端电压uR和二极管两端电压u
D , 并根据iD=u
R
/R算出通
过二极管的电流i
D
，记于表中。
用同样方法进行两次测量，然后取其平均值，即可得到二极管的正向特性。
二极管的正向特性
二极管的反向特性
总结：１、二极管的功能单向导电性、稳压２、正向导通，反向截止
特性曲线图：。
实验二十四二极管伏安特性的测定
实验三十二 二极管伏安特性的测定【实验目的】1．熟悉测量伏安特性的方法。
2．了解二极管的正、反向伏安特性。
【实验仪器】直流电源、电压表、毫安表、微安表、滑线变阻器、二极管、开关等。
【实验原理】通过一个元件的电流随元件上的外加电压而变化，这种变化关系如以电压为横坐标、电流为纵坐标可得出其关系曲线，该曲线就称为这一元件的伏安特性曲线。
通过元件中的电流I 随外加电压U 的变化可用公式I =U/R 表示，其中比例系数1/R 就是该元件的电导。
如果R 为定值，则伏安特性曲线是一条直线，具有这类性质的元件称为线性电阻元件，它们是严格服从欧姆定律的；如果R 不是定值，而是随着外加电压的变化而变化，则伏安特性是一条曲线，这类元件称为非线性电阻元件。
常用的晶体二极管就是非线性电阻元件，其阻值不仅与外加电压的大小有关，而且还与方向有关。
当二极管正极接高电势端，负极接低电势端时，电流从二极管的正极流入，负极流出，这时的伏安特性称为正向特性；反之，称为反向特性。
用伏安法测量二极管的特性曲线时，线路一般采用两种方法，即外接法（见图32-1a ）和内接法（见图32-1b ）。
由于测量电表内阻的存在，不管采用哪一种方法都会给测量结果带来系统误差。
下面将分析误差产生的原因和大小，以便在测量时合理选择线路接法。
在图32-1a 所示的外接法中，由于采用这一接法而产生的系统误差就是电压表中流过的电流I V ，并且VD D D V R U I I I I =∆=-= （32-1） 或写成相对误差的形式VD D D R R I I =∆ （32-2） 显然，电压表内阻R V 越大，二极管内阻R D 越小，电流测量产生的系统误差相对越小。
在图32-1b 所示的内接法中，由此而带来的系统误差就是电流表两端的电压U A ，并且D A D D A I R U U U U =∆=-= （32-3）其相对误差为DA D D R R U U =∆ （32-4） 显然，电流表内阻R A 越小，二极管内阻R D 越大，电压测量产生的系统误差相对越小。
实验4 二极管伏安特性曲线的测量
实验4 二极管伏安特性曲线的测量
一．实验目的
学会用万用表在面包板上测量二极管的电压和电流
学会用信号发生器为二极管输入信号以及用示波器对信号进行测量二．实验设备
直流电压源（5v）
示波器（RIGOL DS105VE）
函数信号发生器（EE1640C 中文版）
数字万用表（VC890D）
100Ω电阻
电位器
三．实验过程
1.先用万用表检验电位器的好坏
2.用万用表检验二极管的好坏并找出二极管的正负极
3.在面包板上搭建实验电路
4.调节电位器，分别测出电压和电流
四．实验电路及数据
电压（V）0 0.15 0.24 0.38 0.52 0.59 0.62 0.63 电流（mA）00 0 0.03 0.5 2.8 4.0 7.2
五．二极管单项导通性的验证
1.按图连接好电路
2.打开示波器输入正弦信号
3.在示波器上观察波形并记录
Vpp（V）Vmax（V）Vmin（V）频率（hz）CH1 3.02 +1.54 -1.48 1000 CH2 1.46 0 -1.46 1000
六．实验总结
1.检查电位器时观察电位器转动时示数是否均匀变化，否则电位器是无效的
2.测量一组电压后及时测量电流
3.在电流电压的测量切换间注意万用表表头和档位的切换。
伏安法测二极管的伏安特性(精)
实验仪器和用具 直流稳压电源、直流电流表、直流电压表、滑线变阻器、 可变电阻箱、检流计、开关、待测二极管．图8-1 二极管的伏安特性
图8-2 伏安法测量二极管的特性电路
1. 当检流计指零时，电压表指示着二极管两端的正向电压值，
电流表A指示着流过二极管的正向电流 2. 如果将稳压电源的极性反向连接，按上述相同方法测量， 也可得到UD与ID的许多组数据，但这些数据表征着二极管 的反向特性。
实验仪器和用具直流稳压电源直流电流表直流电压表滑线变阻器可变电阻箱检流计开关待测二极管图81二极管的伏安特性图82伏安法测量二极管的特性电路当检流计指零时电压表指示着二极管两端的正向电压值电流表a指示着流过二极管的正向电流如果将稳压电源的极性反向连接按上述相同方法测量也可得到u的许多组数据但这些数据表征着二极管的反向特性
3.R0为限流器(即电阻箱)，改变电阻箱的阻值可改变正向电 流值。R1为限流器，R2为分压器。改变R1和R2可输出不 同的电压值，并由电压表指示，目的是与二极管两端的电 压进行比较。
4. 通常R1值越大，可测量的UD越小，R1值很小甚至为零， 可测量较大的UD值。
实验步骤和要求
1、根据图8-2连接线路，并预置R0为最大值，R1为最大 值，R2的输出为零，注意电表的极性!
实验8 伏安法测二极管的伏—安特性
伏安法是测绘电阻元件伏安特性曲线的最简单的实验 方法。为了使测量更为精确，还可以利用电位差计、示波 器或电桥等检测仪器测量电阻的伏安特性曲线。 非线性电阻的伏安特性所反映的规律，总是与特定的一些 物理过程相联系的，对于非线性电阻特性和规律的深入分 析，有利于对有关物理过程的理解和认识。 实验目的 1、掌握分压器和限流器的使用方法。 2、熟悉测量伏安特性的方法。 3、了解二极管的正向伏安特性。
大学物理实验二极管的伏安特性(共10张PPT)
图1 二极管正向伏安特性测量线路
限流电阻箱
无11 22论33内44接55或66 77外88接99，11都00 会产生稳接压入二误极管差V，—内A特接性好还是外接好，-需3 具体问题图具体2分二析。极管反向伏安特性测量线路
U/V I/mA 1.999* 1.8006 1.6006 ---
--- 0.0506 0.0206 0.0106
❖ 无论内接或外接，都会产生接入误差，内接好 还是外接好，需具体问题具体分析。
❖ 一般来说，如果待测对象阻值高，则较多 采用电流表内接；如果待测对象阻值低， 则较多采用电流表外接。
❖ 本实验所用电压表内阻很大（约100—1000 万欧姆），采用电流表外接测量。
第五页，共10页。
目的 原理 仪器 步骤 注意事项 报告要求
x100Ω
x10Ω
目的 原理 仪器 步骤 注意事项 报告要求
1、测绘二极管正向伏安特性曲线（外接）
mA V
I
开始时处于5000Ω位
限流电阻箱
V
电源约1V
图1 二极管正向伏安特性测量线路
U/V
0.7500 0.7400 0.7300 --- 0.5500 ---
I/mA 1.999*
0.00**
第七页，共10页。
目的 原理 仪器 步骤 注意事项 报告要求
第一页，共10页。
目的 原理 仪器 步骤 注意事项 报告要求
1、伏安法测量时的仪表接入误差分析； 2、测绘二极管伏安特性曲线；学习使用电阻元件 V—A特性实验仪。
第二页，共10页。
Pn结的导电特性
目的 原理 仪器 步骤 注意事项 报告要求
反向截止区
正向 导通区
目的 原理 仪器 步骤 注意事项 报告要求
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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，
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R x >>R A ，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R x 在导通电压以R x <<R V ，故用来测定二极管的正向伏安特性，误差较小见图三。
图二 内接法 图三 外接法
2、电桥法
电桥法测二极管正向特性线路，见图四所
示，当检流计G 指零时，电压表示二极管两端的
正向电压值，电流表示值表示流过二极管的正向
电流。
1R 为限流电阻，2R 为分压电阻，改变1R ，
2R 的值，
电压表示值随之改变，如果G 指示为零，则电压表示值就是二极管端压D U 。
因G 指零时，桥路平衡，故称之电桥法。
如果将稳压电源的极性反向连接，按与上述相同的方法，可测量二极管的反向特性曲线。
电桥法消除了电流表的降压，电压表的分流引起的系统误差，因此非常准确。
但只能采取试探性调整R 1、R 2、0R ，每点都要反复多次调整，才能使G 指零。
达到平衡，测定V ，I 。
因此，非常麻烦和费[]1时。
用电流表内接法外接法测定二极管伏安特性，因为电流表要降压，电压表要分流，都用电表测量存在比较大的系统误差，但操作方便，因而在要求不高的场图四 电桥
合中使用。
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
R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0
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）
R的触头C置于中心，使二极管反向导通。
（1）按图二连接线路，
（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
2、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。