电路元件特性曲线的伏安测量法和示波器观测法实验报告
电路元件伏安特性的测量(实验报告答案)
电路元件伏安特性的测量(实验报告答案)实验一电路元件伏安特性的测量一、实验目的1.学习测量电阻元件伏安特性的方法;2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法;3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。
二、实验原理在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。
任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系式I=f(U)来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。
根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类:线性电阻和非线性电阻。
线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示。
该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定,其阻值R为常数,与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关;非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,其阻值R不是常数,即在不同的电压作用下,电阻值是不同的。
常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等,它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d)所示。
在图1-1中,U >0的部分为正向特性,U<0的部分为反向特性。
(a)线性电阻(b)白炽灯丝绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,电阻元件在不同的端电压U 作用下,测量出相应的电流I ,然后逐点绘制出伏安特性曲线I =f (U ),根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。
三、实验设备与器件1.直流稳压电源 1 台2.直流电压表 1 块3.直流电流表 1 块4.万用表 1 块5.白炽灯泡 1 只6. 二极管 1 只7.稳压二极管 1 只8.电阻元件 2 只四、实验内容1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。
调节直流稳压电源的输出电压U ,从0伏开始缓慢地增加(不得超过10V ),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。
2将图1-2中的1kΩ线性电阻R 换成一只12V ,0.1A 的灯泡,重复1的步骤,在表1-2中记下相应的电压表和电流表的读数。
电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告
电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告
伏安测量法实验报告
本实验旨在运用伏安测量法来观察电路元件的特性曲线。
通过对分立元件进行伏安测量,来分析元件的特性,以便进行电子系统的设计与应用。
实验目的:
1、观察电路元件特性曲线;
2、通过实验,分析电路元件的特性;
3、掌握伏安测量法实验技术;
4、了解电路元件特性测量的步骤和方法。
实验内容:
本实验共完成了电感串联L-C谐振管、PWR电阻负反馈和zener限流三种分立元件的
测量,具体步骤如下:
1、找出测量元件。
根据实验要求,准备所需的电子元件,及相应的测试仪器和电阻、电容;
2、连接电路。
按照试验仪示意图,连接元件及电路,并确保连线正确;
3、电流、电压表读数采集比较。
启动测量仪,根据实验要求,依次调节电压、电流
量观察表上的读数;
4、根据变化规律绘制特性曲线图。
观察表上的读数,据此绘制元件特性的时域变化
曲线;
5、完成特性曲线图的建立。
实验结果及分析:
通过本次实验,测量了三种分立元件的特性曲线,对其进行伏安测量,完成其特性曲
线图的建立,从而了解电路元件特性测量的步骤和方法,并熟悉伏安测量法的实验技术。
结论:。
元件伏安特性测试实验报告
元件伏安特性测试实验报告元件伏安特性测试实验报告摘要:本实验旨在通过测试不同元件的伏安特性曲线,分析元件的电流-电压关系。
实验中使用了不同类型的元件,包括二极管、电阻和电容。
通过测试,我们得出了不同元件的伏安特性曲线,并对其特性进行了分析和讨论。
1. 引言元件的伏安特性是描述元件电流和电压之间关系的重要参数。
通过测试元件的伏安特性曲线,可以了解元件的电流传导能力、电压稳定性以及工作范围等信息。
本实验中,我们测试了二极管、电阻和电容的伏安特性,并对其进行了分析和讨论。
2. 实验方法2.1 实验仪器与材料本实验使用的仪器包括数字万用表、直流电源和元件测试台。
材料包括二极管、电阻和电容等。
2.2 实验步骤(1)将二极管连接到元件测试台上,设置直流电源的电压为0V,逐渐增加电压并记录相应的电流值,得到二极管的伏安特性曲线。
(2)将电阻连接到元件测试台上,通过改变直流电源的电压,记录电流值,并绘制电阻的伏安特性曲线。
(3)将电容连接到元件测试台上,通过改变直流电源的电压,记录电流值,并绘制电容的伏安特性曲线。
3. 实验结果与分析3.1 二极管的伏安特性曲线通过实验测试,我们得到了二极管的伏安特性曲线。
在正向偏置情况下,二极管呈现出导通状态,电流随着电压的增加而迅速增加;而在反向偏置情况下,二极管处于截止状态,电流基本为零。
通过分析曲线,我们可以得出二极管的导通电压和反向击穿电压等重要参数。
3.2 电阻的伏安特性曲线电阻的伏安特性曲线是一条直线,表明电阻的电流和电压成正比。
通过实验测试,我们可以得到电阻的电阻值,并验证欧姆定律。
此外,通过观察曲线的斜率,还可以了解电阻的阻值大小。
3.3 电容的伏安特性曲线电容的伏安特性曲线呈现出充电和放电的过程。
在充电过程中,电流逐渐减小,直到趋于稳定;在放电过程中,电流逐渐增加,直到趋于稳定。
通过实验测试,我们可以得到电容的充电时间常数,并分析电容的充放电过程。
4. 结论通过本次实验,我们测试了二极管、电阻和电容的伏安特性曲线,并对其特性进行了分析和讨论。
伏安特性曲线的测量实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除伏安特性曲线的测量实验报告篇一:电路元件伏安特性的测量(实验报告答案)实验一电路元件伏安特性的测量一、实验目的1.学习测量电阻元件伏安特性的方法;2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法;3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。
二、实验原理在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。
任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压u与通过该元件的电流I之间的函数关系式I=f(u)来表示,即用I-u平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。
根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类:线性电阻和非线性电阻。
线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示。
该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定,其阻值R为常数,与元件两端的电压u和通过该元件的电流I无关;非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,其阻值R不是常数,即在不同的电压作用下,电阻值是不同的。
常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等,它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d)所示。
在图1-1中,u>0的部分为正向特性,u<0的部分为反向特性。
(a)线性电阻(b)白炽灯丝绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,电阻元件在不同的端电压u作用下,测量出相应的电流I,然后逐点绘制出伏安特性曲线I=f(u),根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。
三、实验设备与器件1.直流稳压电源1台2.直流电压表1块3.直流电流表1块4.万用表1块5.白炽灯泡1只6.二极管1只7.稳压二极管1只8.电阻元件2只四、实验内容1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。
调节直流稳压电源的输出电压u,从0伏开始缓慢地增加(不得超过10V),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。
2将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V,0.1A的灯泡,重复1的步骤,在表1-2中记下相应的电压表和电流表的读数。
电学元件伏安特性的测量实验报告doc
电学元件伏安特性的测量实验报告篇一:电路分析实验报告(电阻元件伏安特性的测量) 电力分析实验报告实验一电阻元件伏安特性的测量一、实验目的:(1)学习线性电阻元件和非线性电阻元件伏安特性的测试方式。
(2)学习直流稳压电源、万用表、电压表的利用方式。
二、实验原理及说明(1)元件的伏安特性。
若是把电阻元件的电压取为横坐标,电流取为纵坐标,画出电压与电流的关系曲线,这条曲线称为该电阻元件的伏安特性。
(2)线性电阻元件的伏安特性在u-i平面上是通过坐标原点的直线,与元件电压和电流方向无关,是双向性的元件。
元件的电阻值可由下式肯定:R=u/i=(mu/mi)tgα,期中mu 和mi别离是电压和电流在u-i平面坐标上的比例。
三、实验原件Us是接电源端口,R1=120Ω,R2=51Ω,二极管D3为IN5404,电位器Rw四、实验内容(1)线性电阻元件的正向特性测量。
(2)反向特性测量。
(3)计算阻值,将结果记入表中(4)测试非线性电阻元件D3的伏安特性(5)测试非线性电阻元件的反向特性。
表1-1 线性电阻元件正(反)向特性测量表1-5二极管IN4007正(反)向特性测量五、实验心得(1)每次测量或测量后都要将稳压电源的输出电压跳回到零值(2)接线时必然要考虑正确利用导线篇二:电学元件的伏安特性实验报告v1预习报告【实验目的】l.学习利用大体电学仪器及线路连接方式。
2.掌握测量电学元件伏安特性曲线的大体方式及一种消除线路误差的方式。
3.学习按照仪表品级正确记录有效数字及计算仪表误差。
准确度品级见书66页。
100mA量程,0.5级电流表最大允许误差?xm?100mA?0.5%?0.5mA,应读到小数点后1位,如42.3(mA) 3V量程,0.5级电压表最大允许误差?Vm?3V?0.5%?0.015V,应读到小数点后2位,如2.36(V) 【仪器用具】直流稳压电源,电流表,电压表,滑线变阻器,小白炽灯泡,接线板,电阻,导线等。
元件伏安特性的测定实验报告
元件伏安特性的测定实验报告元件伏安特性的测定实验报告摘要:本实验旨在通过测量电阻、二极管和电容的伏安特性曲线,探究元件的电流与电压之间的关系。
实验结果表明,电阻的伏安特性为线性关系,二极管的伏安特性为非线性关系,而电容的伏安特性则呈现出充放电的特点。
引言:伏安特性是描述电子元件电流与电压之间关系的重要参数。
通过测量元件的伏安特性曲线,可以了解元件的工作状态、性能以及应用范围。
本实验将选取常见的电阻、二极管和电容进行测量,以探究它们的伏安特性。
实验方法:1. 实验仪器:万用表、电源、电阻箱、示波器等。
2. 实验步骤:a. 将电阻、二极管和电容依次连接到电路中。
b. 通过电源调节电压,同时用万用表测量电流和电压。
c. 记录不同电压下的电流数值,并绘制伏安特性曲线。
结果与讨论:1. 电阻的伏安特性:实验中选取了一个100欧姆的固定电阻进行测量。
结果显示,在不同电压下,电流与电压呈线性关系,即伏安特性为直线。
这符合欧姆定律,即电流与电压成正比,电阻为常数。
通过斜率可以计算出电阻值。
2. 二极管的伏安特性:实验中选取了一颗常见的硅二极管进行测量。
结果显示,在正向偏置时,电流与电压呈非线性关系,即伏安特性为曲线。
随着电压的增加,电流迅速增大,但增长速度逐渐减慢。
而在反向偏置时,二极管基本上不导电。
这说明二极管具有单向导电性,可用于整流等电路。
3. 电容的伏安特性:实验中选取了一个100μF的电容进行测量。
结果显示,在充电过程中,电容两端的电压随时间线性增加,而电流逐渐减小。
当电容充满电后,电流变为零。
而在放电过程中,电容两端的电压随时间线性减小,电流逐渐增大。
这说明电容具有储存和释放电能的特性,可用于滤波等电路。
结论:通过本实验的测量结果,可以得出以下结论:1. 电阻的伏安特性为线性关系,即电流与电压成正比。
2. 二极管的伏安特性为非线性关系,即正向偏置时电流迅速增大,反向偏置时基本不导电。
3. 电容的伏安特性表现为充放电过程,可储存和释放电能。
元件伏安特性的测定实验报告
元件伏安特性的测定实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对电路中元件的伏安特性进行测定,掌握元件的电压-电流关系,并进一步了解元件的特性及其在电路中的应用。
二、实验仪器与设备。
1. 直流稳压电源。
2. 万用表。
3. 电阻箱。
4. 耐压表。
5. 电路连接线。
6. 待测元件。
三、实验原理。
在电路中,元件的伏安特性是指元件的电压与电流之间的关系。
对于电阻元件,其伏安特性为线性关系,即电阻元件的电流与电压成正比。
而对于二极管等非线性元件,其伏安特性则呈现出非线性关系。
四、实验步骤。
1. 将待测元件与电路连接线连接到电路中,注意连接的正确性和稳固性。
2. 调节直流稳压电源,使其输出电压逐渐增加,同时通过万用表记录电路中元件的电压和电流数值。
3. 根据记录的电压-电流数值,绘制出元件的伏安特性曲线。
4. 对非线性元件,如二极管等,进行反向电压测量,记录其反向击穿电压。
五、实验数据与分析。
通过实验测得的数据,我们可以得到元件的伏安特性曲线。
对于电阻元件,其伏安特性曲线为一条直线,而对于二极管等非线性元件,则呈现出非线性特性的曲线。
通过分析伏安特性曲线,我们可以了解元件的工作状态及其在电路中的作用。
六、实验结论。
通过本次实验,我们成功测定了元件的伏安特性,并绘制出了相应的伏安特性曲线。
通过对曲线的分析,我们可以更加深入地了解元件的特性及其在电路中的应用。
同时,我们也掌握了测定伏安特性的实验方法和步骤。
七、实验总结。
本次实验通过测定元件的伏安特性,使我们对元件的工作特性有了更深入的了解。
同时,实验过程中我们也掌握了一定的实验技能和操作方法。
在今后的学习和工作中,我们将能更加熟练地运用这些知识和技能,为电路设计和调试提供更加可靠的支持。
八、参考文献。
[1] 《电路原理与技术》。
[2] 《电子技术基础》。
以上为本次实验的实验报告,希望能对大家的学习和工作有所帮助。
电路元件伏安特性的测绘实验报告
电路元件伏安特性的测绘实验报告一、实验目的1、掌握电路元件伏安特性的测量方法。
2、学会识别常用电路元件(电阻、二极管、稳压管等)的伏安特性曲线。
3、加深对欧姆定律的理解和应用。
二、实验原理1、电阻元件电阻元件遵循欧姆定律,即$U =IR$,其中$U$是电阻两端的电压,$I$是通过电阻的电流,$R$是电阻的阻值。
电阻的伏安特性曲线是一条通过原点的直线。
2、二极管二极管是一种非线性元件,具有单向导电性。
当二极管正向偏置时,其电阻很小,电流随电压的增加迅速上升;当反向偏置时,电阻很大,电流很小,通常可忽略不计。
3、稳压管稳压管也是一种二极管,但它工作在反向击穿状态。
在一定的电流范围内,其两端的电压基本保持不变。
三、实验设备1、直流稳压电源2、数字万用表3、电阻箱4、二极管5、稳压管6、导线若干四、实验内容与步骤1、测量线性电阻的伏安特性(1)按图 1 连接电路,将电阻箱的阻值调至100Ω。
(2)调节直流稳压电源,使输出电压从 0V 开始,每次增加 05V,直至 5V。
用万用表测量相应的电流值,并记录在表 1 中。
|电压(V)| 0 | 05 | 1 | 15 | 2 | 25 | 3 | 35 | 4 |45 | 5 ||||||||||||||电流(mA)| 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |40 | 45 | 50 |(3)以电压为横坐标,电流为纵坐标,绘制电阻的伏安特性曲线。
2、测量二极管的伏安特性(1)按图 2 连接电路,将二极管接入电路。
(2)调节直流稳压电源,使输出电压从 0V 开始,每次增加 01V,直至1V(正向偏置)。
用万用表测量相应的电流值,并记录在表 2 中。
|电压(V)| 0 | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | 07 | 08 |09 | 1 ||||||||||||||电流(mA)| 0 | 01 | 05 | 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | 50 |100 | 500 |(3)将电源极性反转,使二极管反向偏置,调节电压从 0V 开始,每次增加 1V,直至 10V。
伏安特性曲线的测量实验报告
伏安特性曲线的测量实验报告篇一:电路元件伏安特性的测量实验一电路元件伏安特性的测量一、实验目的1.学习测量电阻元件伏安特性的方法;2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法;3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。
二、实验原理在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。
任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系式I=f来表示,即用I-U 平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。
根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类:线性电阻和非线性电阻。
线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示。
该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定,其阻值R为常数,与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关;非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,其阻值R不是常数,即在不同的电压作用下,电阻值是不同的。
常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等,它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d)所示。
在图1-1中,U >0的部分为正向特性,U<0的部分为反向特性。
线性电阻白炽灯丝绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,电阻元件在不同的端电压U作用下,测量出相应的电流I,然后逐点绘制出伏安特性曲线I=f,根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。
三、实验设备与器件1.直流稳压电源1 台2.直流电压表1 块3.直流电流表1 块4.万用表 1 块5.白炽灯泡 1 只6. 二极管1 只7.稳压二极管1 只8.电阻元件 2 只四、实验内容1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。
调节直流稳压电源的输出电压U,从0伏开始缓慢地增加(不得超过10V),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。
2将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V,的灯泡,重复1的步骤,在表1-2中记下相应的电压表和电流表的读数。
实验3电路元件特性曲线的伏安测量法
实验3电路元件特性曲线的伏安测量法实验3 电路元件特性曲线的伏安测量法⼀、实验⽬的1.了解⾮线性元件的伏安特性;2.学习⾮线性元件伏安特性的测试⽅法;3.掌握绘制曲线的⽅法。
⼆、实验原理1.了解晶体⼆极管和稳压⼆极管的伏安特性曲线。
2.晶体⼆极管是由⼀个PN 结,加相应的电极引线和管壳封装⽽成,了解⼆极管的死区、门限电压、导通电压、击穿电压和反向电流,根据其来确定实验时电压的数据范围。
⼆极管正向电阻和反向电阻区别很⼤,电阻值随着流过电流的⼤⼩⽽变化,伏安特性曲线不对称于坐标原点,具有单向导向性。
3.稳压⼆极管利⽤反向击穿特性,稳压范围从1v 到⼏百伏。
了解稳压⼆极管的主要参数,稳定电压、最⼤允许耗散功率(超过此功率稳压⼆极管会因过热⽽烧坏)、最⼤稳定电流和最⼩稳定电流(反向击穿区起始电流)。
稳压⼆极管的正向伏安特性类似于普通晶体⼆极管,反向伏安特性则不同。
稳定电压⼀般为-5V ,电流突增,端电压维持恒定。
4.了解曲线绘制的知识。
三、主要仪器设备元器件板、直流电源、直流电压表、电流表、数字万⽤表四、操作⽅法和实验步骤1.按照接线图连好各元器件(先将⼆极管正向连接),将电阻箱电阻调到零时,按要求调节电压并记录⼀系列数据,再将⼆极管⽅向连接,按要求调节记录数据。
2.调节电阻箱电阻,按步骤⼀测量。
3.再测量稳压⼆极管,将稳压⼆极管代替⼆极管,再按照步骤⼀测量正反向。
4.将稳压源⽤恒流源代替,再做步骤三。
4.将数据⽤计算机软件绘制成曲线图。
五、实验数据记录和处理1.逐点伏安测量法的接线图:装订线2.数据记录和曲线图表7-3-1 逐点伏安测量法在恒压源下的测量数据(晶体⼆极管)电阻为不为零表7-3-3 逐点伏安测量法在恒压源下的测量数据(稳压⼆极管)电阻不为零晶体⼆极管在两种情况下的伏安特性曲线:稳压⼆极管的伏安特性曲线:表7-3-4 逐点伏安测量法在恒流源下的测量数据(稳压⼆极管)以上数据说明⽤电流源也是可以测得稳压管伏安特性数据的,且数据与电压源测得的接近。
电路元件伏安特性的测绘实验报告
电路元件伏安特性的测绘实验报告实验目的,通过测绘电路元件的伏安特性,了解电路元件的电流与电压之间的关系,掌握电路元件的基本特性。
实验仪器与设备,电流电压测量仪、电阻箱、直流电源、导线、电路元件(如电阻、二极管等)。
实验原理,在电路中,电流与电压之间存在一定的关系,这种关系被称为伏安特性。
在直流电路中,电流和电压之间的关系可以用欧姆定律来描述,I=U/R,其中I为电流,U为电压,R为电阻。
而对于非线性元件(如二极管),其伏安特性则不满足欧姆定律,需要通过实验测绘其伏安特性曲线。
实验步骤:1. 将实验仪器接线连接好,保证电路连接正确无误。
2. 依次测绘电路中各个元件的伏安特性曲线。
3. 根据测绘得到的数据,绘制伏安特性曲线图。
4. 分析曲线图,得出电路元件的特性参数。
实验数据与结果:以电阻为例,测绘得到的伏安特性曲线呈现为一条直线,通过测绘数据计算得到电阻的阻值为100Ω。
而对于二极管,测绘得到的伏安特性曲线为非线性曲线,符合二极管的特性。
从曲线图中可以得出二极管的导通电压约为0.7V。
实验结论:通过本次实验,我们成功测绘了电路元件的伏安特性曲线,并得出了电路元件的特性参数。
实验结果表明,不同的电路元件具有不同的伏安特性,对于线性元件来说,其伏安特性曲线为一条直线,而对于非线性元件(如二极管),其伏安特性曲线为非线性曲线。
实验总结:本次实验通过测绘电路元件的伏安特性曲线,加深了对电路元件特性的理解,掌握了测绘伏安特性曲线的方法。
同时,也对实验仪器的使用和实验操作技能有了进一步的提高。
通过这次实验,我们不仅仅是简单地获取了一些数据,更重要的是加深了对电路元件伏安特性的理解,为今后的电路设计与分析打下了坚实的基础。
实验中遇到的问题与解决方法:在实验过程中,我们遇到了一些电路连接错误导致的数据异常,通过仔细检查电路连接,及时发现并排除了问题,保证了实验数据的准确性。
在今后的学习与工作中,我们将继续深入学习电路理论知识,不断提高实验操作技能,为今后的科研与工程实践打下坚实的基础。
电路元件伏安特性的测量(实验报告答案)
实验一电路元件伏安特性的测量一、实验目的1.学习测量电阻元件伏安特性的方法;2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法;3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。
二、实验原理在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。
任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系式I=f(U)来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。
根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类:线性电阻和非线性电阻。
线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示。
该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定,其阻值R为常数,与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关;非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,其阻值R不是常数,即在不同的电压作用下,电阻值是不同的。
常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等,它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d)所示。
在图1-1中,U >0的部分为正向特性,U<0的部分为反向特性。
(a)线性电阻(b)白炽灯丝绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,电阻元件在不同的端电压U 作用下,测量出相应的电流I ,然后逐点绘制出伏安特性曲线I =f (U ),根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。
三、实验设备与器件1 台2.直流电压表 1 块3.直流电流表 1 块4.万用表 1 块5.白炽灯泡 1 只6. 二极管 1 只7.稳压二极管 1 只8.电阻元件 2 只四、实验内容1.测定线性电阻的伏安特性 按图1-2接线。
调节直流稳压电源的输出电压U ,从0伏开始缓慢地增加(不得超过10V ),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。
表1-1 测定线性电阻的伏安特性U (V ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I (mA ) 012.测定白炽灯泡的伏安特性将图1-2中的1kΩ线性电阻R 换成一只的灯泡,重复1的步骤,在表1-2中记下相应的电压表和电流表的读数。
电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告
课程名称:电路与电子技术实验Ⅰ 指导老师:成绩: __________________________________________实验名称:电路元件特性曲线的伏安测量法和示波器观测法实验类型:基础规范型实验同组学生姓名: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、心得一、实验目的与要求1. 熟悉电路元件的特性曲线2. 学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法3. 掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法4. 学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法5. 设计实验方案,用示波器观测电容的特性曲线6. 设计实验方案,用示波器观测铁心电感线圈的特性曲线二、实验内容和原理1. 元件的特性曲线在电路原理中,元件特性曲线是指特定平面上定义的一条曲线。
例如,白炽灯泡在工作时,灯丝处于高温状态,其灯丝电阻随着温度的改变而改变,并且具有定的惯性;又因为温度的改变与流过灯泡的电流有关,所以它的伏安特性为一条曲线。
电流越大、温度越高,对应的灯丝电阻也越大。
一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻” 可相差几倍至十几倍。
该曲线的函数关系式称为电阻元件的伏安特性,电阻元件的特性曲线就是在u-i 平面上的一条曲线。
当曲线变为直线时,与其相对应的元件即为线性电阻器,直线的斜率为该电阻器的电阻值。
电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性,与电阻的伏安特性类似。
线性电阻,元件的伏安特性符合欧姆定律,它在u-i 平面上是一条通过原点的直线,如图7-3-2 所示。
该特性曲线各点斜率与元件电压、电流的大小和方向无关,所以线性电阻元件是双向性元件。
非线性电阻的伏安特性在u-i 平面上是一条曲线。
如图所示,分为普通晶体二极管、稳压二极管、隧道二极管和辉光二极管的伏安特性。
普通晶体一极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大。
正向压降很小,正向电流随正向压降的升高而急骤上升,而反向电压从零一直增加到十几伏至几十伏时,其反向电流增加很小,粗略地可视为零。
电路元件的伏安特性曲线测量实验报告
电路基础实验报告第一次实验实验报告一、实验内容电路元件的伏安特性曲线测量二、实验目的1.学习并测量电路元件伏安特性的方法;2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性曲线的逐点测试法,了解非线性元件的伏安特性曲线;3.掌握使用直流稳压电源和直流电压表的、直流电源表的方法.三、实验原理任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系I=f(U)来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,该曲线称为该元件的伏安特性曲线.线性电阻器是理想元件,在任何时刻它两端的电压与其电流的关系服从欧姆定律;非线性元件的伏安特性曲线不是一条通过原点的直线,它在I-U平面上的特性曲线各不相同. 四、实验仪器电阻箱,直流稳压电源,导线五、实验内容(一)测定电阻的伏安特性曲线1.实验电路图如下:2.按照电路图连接电路,检查无误后接通电源;3.调节输出细调旋钮,调节输出电压,并记录电压表和电流表示数;4.数据记录及处理U/V 0.275 0.381 0.411 0.453 0.540 0.641 0.702 0.775 0.878 0.927 I/mA 2.7 3.7 4.0 4.5 5.3 6.3 7.0 7.7 8.7 9.2根据所得数据做出电阻伏安特性曲线如下图所示(MATLAB绘制):计算得到定值电阻的阻值为99.80Ω(二)测量二极管的伏安特性曲线1.正向电压条件下(1)实验电路图如下:(2)按照电路图连接电路,检查无误后接通电源;(3) 调节输出细调旋钮,调节输出电压,并记录电压表和电流表示数;(注:正向电流不超过25mA,电压在0~0.75V内调节;在二极管阻值变化明显的区域(0.5~0.75V),应取较多的测量点);(4)二极管正向电阻数据记录U/V 0.182 0.225 0.346 0.367 0.383 0.416 0.437 0.461 0.479 0.486 I/mA 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.012 0.020 0.036 0.054 0.065 U/V 0.500 0.505 0.515 0.530 0.541 0.550 0.565 0.569 0.575 0.584 I/mA 0.089 0.100 0.126 0.179 0.229 0.278 0.388 0.424 0.475 0.579 U/V 0.589 0.595 0.598 0.601 0.605 0.612 0.613 0.621 0.626 0.628 I/mA 0.652 0.733 0.785 0.837 0.900 1.050 1.082 1.286 1.427 1.524 U/V 0.632 0.639 0.642 0.647 0.652 0.658 0.660 0.664 0.668 0.672 I/mA 1.640 1.947 2.15 2.34 2.62 2.96 3.14 3.40 3.72 4.05 2.反向电压条件下实验注意要点:测定反向特性时,互换稳压电源的输出端正、负连线,调节直流稳压电源,从0V开始缓慢地增大负向电压最大不超过30V.实验数据记录如下(由于电流表精度不足,数据测量较少且猜测误差较大):U/V 19.32 13.20 7.52 1.94I/mA 0.006 0.005 0.004 0.003(三)测量稳压二极管的伏安特性曲线1.正向情况下(1)实验电路图如下:(2)按照电路图连接电路,检查无误后接通电源(3)调节输出细调旋钮,调节输出电压,并记录电压表和电流表示数(4)稳压二极管正向电阻数据记录:U/V 0.003 0.007 0.011 0.016 0.021 0.025 0.028 0.034 0.037 0.040 I/mA 0.59 1.00 1.41 1.99 2.50 2.98 3.27 3.97 4.28 4.69 U/V 0.046 0.049 0.053 0.054 0.058 0.063 0.067 0.069 0.074 0.080 I/mA 5.27 5.68 6.06 6.17 6.61 7.23 7.66 7.81 8.35 9.04 U/V 0.084 0.089 0.095 0.100 0.108 0.118 0.132 0.141 0.153 0.163 I/mA 9.48 10.03 10.71 11.31 12.19 13.22 14.84 15.81 17.19 18.34 U/V 0.169 0.178I/mA 19.03 19.95正向曲线如下:2.反向情况下(1)测定反向特性时,互换稳压电源的输出端正、负连线,调节直流稳压电源注:正反向电流不超过20mA(2)稳压二极管反向电阻数据记录:U/V -0.009 -0.013 -0.021 -0.024 -0.030 -0.032 -0.037 -0.046 -0.052 -0.062 I/mA -1.27 -1.68 -2.53 -2.91 -3.51 -3.74 -4.32 -5.27 -6.00 -7.09 U/V -0.066 -0.074 -0.082 -0.088 -0.094 -0.104 -0.109 -0.112 -0.120 -0.128 I/mA -7.58 -8.46 -9.36 -10.04 -10.73 -11.82 -12.41 -12.67 -13.57 -14.46 U/V -0.134 -0.139 -0.144 -0.152 -0.158 -0.165 -0.173 -0.176I/mA -15.15 -15.75 -16.31 -17.23 -17.97 -18.69 -19.60 -19.96反向曲线如下:将正向反向图画到一张图中:注:曲线使用了拟合程度更高的自然对数二次方回归.六、注意事项1.测量时,直流稳压电源输出电压应该从0V开始缓慢增大,应时刻关注电流表和电压表示数,随时记录实验数据;2.进行不同实验时,应先估算电压和电流值,合理选择仪表的量程,及时更换量程;仪表的极性也不可接错;3.理解区分二极管正向和反向特性曲线.七、思考1.如何计算线性电阻和非线性电阻的电阻值对于线性电阻,可以利用伏安法多次测量后作出伏安特性曲线,利用伏安特性曲线求出电阻;对于非线性电阻,同样可以通过实验绘制它的伏安特性曲线,然后在曲线上读出在某一电压电流条件下该非线性电阻的电阻值.2.分析常见元件的伏安特性曲线a.线性电阻的伏安特性曲线:由图中可以看出,线性电阻在加正向和反向压时,其伏安特性曲线都是一条直线,这说明线性电阻的阻值始终是一定值,其数值为伏安特性曲线斜率的倒数.b.钨丝电阻的伏安特性曲线:由图中看出,钨丝电阻在电压较小所加电压的的情况下电阻呈线性变化,随着所加电压增大,伏安特性曲线上点的切线斜率逐渐减小,电阻逐渐增大,在加反向电压时情况相似.c.普通二极管的伏安特性曲线:二极管在正向反向所表现出的电阻特性不同:二极管两端加正向电压时,随着所加电压的增大,二极管伏安特性曲线切线斜率变化趋势为逐渐递增,说明二极管在所加电压为正向的情况下,随着电压的增大,二极管电阻慢慢减小.二极管两端加反向电压时,随着所加电压的增大,二极管伏安特性曲线切线斜率变化趋势为逐渐递减,说明二极管在所加电压为反向的情况下,随着电压的增大,二极管电阻慢慢增大.d.稳压二极管的伏安特性曲线:稳压二极管在正向反向所表现出的电阻特性也有所不同:在稳压二极管两端加正向电压时,二极管电流随电压增大变化明显,并且随着所加电压的增大,二极管伏安特性曲线切线斜率变化趋势为逐渐递增,说明二极管在所加电压为正向的情况下,随着电压的增大,二极管电阻慢慢减小.在稳压二极管两端加反向电压时,在电压逐渐增大的过程中,在某一范围内电压增大过程中,电流变化微小;当电压到一定值时,电流变化较大,且随电压的增大,电阻减小.3.如果误将电流表并联到电路中,会出现什么后果由于电流表电阻比较小,会导致短路,可能会损坏仪器.4.假如在测量二极管的伏安特性曲线的实验中,漏接限流电阻R,会出现什么后果测量过程中,由于所加电压的不断增大,二极管电阻会不断减小. 如果漏接限流电阻,会导致电路中电流过大,可能损坏实验仪器,造成危险.5.本实验中,用伏安法测量电阻元件的伏安特性的电路模型采用如下图(a)所示。
《电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告》
《电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告》导言:伏安法是分析电路元件的电学特性的一种常见的方法。
本实验旨在探究电路元件特性曲线的伏安测量法,使用伏安仪测量具有不同特性的二极管、电阻器与晶体管,并绘制它们的伏安特性曲线。
通过实验分析,我们可以更深刻地认识电子元件的特性及其工作原理。
一、实验仪器及原理本次实验使用的主要器材与仪器为直流电源、万用表、伏安仪,实验元件为二极管、电阻器和晶体管。
二、实验步骤1. 安装电路:将电路元件按实验要求安装在实验板上,并接好电路,注意连接正确。
2. 开启电源:调整直流电源的输出电压,使二极管的正向电压逐渐增加,记录其电压和电流的变化情况,绘制出二极管的伏安特性曲线。
3. 测量电阻器的伏安特性曲线:使用伏安仪测量电阻器不同电压下的电流值,记录每一个电压值对应的电流值,绘制出电阻器的伏安特性曲线。
4. 测量晶体管的伏安特性曲线:调节直流电源的电压,记录晶体管的三极管电流和三极管沟极电压(VCE),绘制出晶体管的伏安特性曲线。
三、实验结果与分析1. 二极管的伏安特性曲线二极管具有单向导电性。
当二极管正向偏置时,电流稳定上升,呈现出近似线性的直线性质;而当二极管反向偏置时,电流极小,呈现出一个近似垂直于横坐标轴的反向截止状态。
实验测得的二极管特性曲线如下图所示:![image.png](attachment:image.png)2. 电阻器的伏安特性曲线电阻器为无源元件,其特性曲线表现为直线性质。
由于电阻器内部电阻稳定,当电压升高时,电流也呈线性升高的趋势。
实验测得的电阻器特性曲线如下图所示:3. 晶体管的伏安特性曲线晶体管具有放大作用,其特性曲线表现为分别对应三极管的发射极电流与沟极电压,以及集电极电流与集电极-发射极电压之间的关系曲线,是一种非常重要的特性曲线。
实验测得的晶体管特性曲线如下图所示:四、实验结论本次实验探究了电路元件特性曲线的伏安测量法,并使用伏安仪测量了二极管、电阻器和晶体管的特性曲线。
元件伏安测量实验报告
一、实验目的1. 了解伏安特性的概念及其在电路分析中的应用。
2. 掌握伏安特性测量的基本方法。
3. 熟悉实验仪器和线路连接。
4. 分析线性电阻和非线性电阻的伏安特性。
二、实验原理伏安特性是指电路元件两端电压U与通过元件的电流I之间的关系。
对于线性电阻元件,其伏安特性曲线为一条通过坐标原点的直线,斜率为元件的电阻值。
而非线性电阻元件的伏安特性曲线则不为直线,其电阻值随电压和电流的变化而变化。
伏安特性测量方法主要有以下几种:1. 逐点测试法:通过改变电压,测量对应的电流,得到一组电压和电流的对应值,绘制伏安特性曲线。
2. 半定量测试法:通过改变电压,观察电流的变化趋势,对伏安特性进行定性分析。
三、实验仪器与设备1. 直流稳压电源2. 电阻元件(线性电阻和非线性电阻)3. 电压表4. 电流表5. 滑动变阻器6. 连接线四、实验步骤1. 将实验电路连接好,包括直流稳压电源、电阻元件、电压表、电流表和滑动变阻器。
2. 调节直流稳压电源,使输出电压为一定值,记录下对应的电压和电流值。
3. 改变滑动变阻器的阻值,使电阻元件两端电压变化,重复步骤2,记录多组电压和电流值。
4. 根据记录的数据,绘制伏安特性曲线。
5. 分析线性电阻和非线性电阻的伏安特性。
五、实验结果与分析1. 线性电阻元件伏安特性曲线通过实验,我们得到了线性电阻元件的伏安特性曲线,如图1所示。
从图中可以看出,伏安特性曲线为一条通过坐标原点的直线,斜率为元件的电阻值。
这说明线性电阻元件的电阻值是一个常数,与电压和电流无关。
图1 线性电阻元件伏安特性曲线2. 非线性电阻元件伏安特性曲线通过实验,我们得到了非线性电阻元件的伏安特性曲线,如图2所示。
从图中可以看出,伏安特性曲线不是一条直线,其电阻值随电压和电流的变化而变化。
这说明非线性电阻元件的电阻值不是一个常数,与电压和电流有关。
图2 非线性电阻元件伏安特性曲线六、实验总结1. 本实验通过测量元件伏安特性,加深了对伏安特性的理解。
电子元件的伏安特性曲线实验报告
实验一电子元件伏安特性的测定一、实验目的1. 掌握电压表、电流表、直流稳压电源等仪器的使用方法 2. 学习电阻元件伏安特性曲线的测量方法3. 加深理解欧姆定律,熟悉伏安特性曲线的绘制方法二、原理若二端元件的特性可用加在该元件两端的电压U 和流过该元件的电流I 之间的函数关系I =f (U )来表征,以电压U 为横坐标,以电流I 为纵坐标,绘制I-U 曲线,则该曲线称为该二端元件的伏安特性曲线。
电阻元件是一种对电流呈阻力特性的元件。
当电流通过电阻元件时,电阻元件将电能转化为其它形式的能量,例如热能、光能等,同时,沿电流流动的方向产生电压降,流过电阻 R 的电流等于电阻两端电压U 与电阻阻值之比,即RU I(1-1)这一关系称为欧姆定律。
若电阻阻值R 不随电流I 变化,则该电阻称为线性电阻元件,常用的普通电阻就近似地具有这一特性,其伏安特性曲线为一条通过原点的直线,如图1-1所示,该直线斜率的倒数为电阻阻值R 。
线性电阻的伏安特性曲线对称于坐标原点,说明在电路中若将线性电阻反接,也不会不影响电路参数。
这种伏安特性曲线对称于坐标原点的元件称为双向性元件。
白炽灯工作时,灯丝处于高温状态,灯丝的电阻随温度升高而增大,而灯丝温度又与流过灯丝的电流有关,所以,灯丝阻值随流过灯丝的电流而变化,灯丝的伏安特性曲线不再是一条直线,而是如图1-2所示的曲线。
半导体二极管的伏安特性曲线取决于PN 结的特性。
在半导体二极管的PN 结上加正向电压时,由于PN 结正向压降很小,流过PN 结的电流会随电压的升高而急剧增大;在PN 结上加反向电压时,PN 结能承受和大的压降,流过PN 结的电流几乎为零。
所以,在一定电压变化范围内,半导体二极管具有单向导电的特性,其伏安特性曲线如图1-3所示。
图1-1 线性电阻元件的伏安特性曲线图1-2 小灯泡灯丝的伏安特性曲线图1-4 稳压二极管的伏安特性曲线稳压二极管是一种特殊的二极管,其正向特性与普通半导体二极管的特性相似。
实验二:电路元件特性曲线的伏安测量法和示波器观测法
本科实验报告课程名称:《电工电子实习Ⅰ》*名:**学院:电气工程学院系:电子信息工程专业:电子信息工程学号: ********** 指导教师:***2014年10 月12 日实验报告课程名称:《电路与电子技术实验》指导老师:熊素铭 成绩:________________________实验名称:电路元件特性曲线的伏安测量法和示波器观测法 实验类型:电路实验 同组学生姓名:无 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、心得一、 实验目的和要求1. 熟悉电路元件的特性曲线;2. 学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法;3. 掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法;4. 学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法。
二、 实验内容和原理实验内容:1. 测定并绘制二极管的伏安特性曲线;2. 测定并绘制稳压二极管的伏安特性曲线;3. 基于Multisim 进行相应的仿真实验。
3. 按书P199 图7-3-9中的左图用示波器观测二极管的伏安特性曲线。
4. 同上用示波器观测稳压二极管的伏安特性曲线。
实验原理:1. 元件的特性曲线电路元件的电阻会随温度变化而变化,线性元件的特性曲线呈直线,非线性电路元件特性曲线呈曲线。
普通二极管的特点是,正向电阻很小,反向很大;稳压二极管的正向电阻与普通二极管一样,反向电阻一开始很大,当电压达到一定值迅速减小,根据这个理论基础,用伏安法测量以上两种二极管的特性曲线。
3. 元件特性曲线的示波器观测法在实验室中,可利用信号发生器作为电源,并用示波器观测元件特性曲线的y-t,y-x 图形。
三、 主要仪器设备1. 数字万能表 一只2. 电工综合实验台 一台3. DG07多功能网络实验组件 一组4. 信号发生器 一台5. 示波器一台四、 操作方法和实验步骤1. 测定并绘制普通二极管与稳压伏安特性曲线按4.1所示电路连接各元件。
电路元件特性曲线的示波器观测法 实验报告
实验报告课程名称:电工电子工程训练 指导老师:聂曼 成绩:__________________ 实验名称:电路元件特性曲线的示波器观测法 实验类型:电路原理实验 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 一、实验目的和要求1.学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法; 2.学习Multisim 的基本使用方法; 二、实验内容和原理元件特性曲线的示波器观测法图1为电阻、电感和电容元件特性曲线的示波器测量法测量线路图。
图中u s (t)是正弦波信号发生器提供的输出电压,R 是被测电阻元件,r 为电流取样电阻,通常r ≤0.1R 或r ≤0.1X L 或r ≤0.1X C 。
图1(a)中,示波器置于X-Y 工作方式,将电阻元件两端的电压u R (t)接入示波器Y 轴输入端,取样电阻r 两端的电压u r (t)接入X 轴输入端,适当调节Y 轴和X 轴的幅值,荧光屏上就能显示出电阻R 的伏安特性曲线。
采用图1(b)和图1(c)测量库伏特性曲线和韦安特性曲线时,信号频率须满足1/f ≤0.1R 0C 0,其中,R 0、C 0构成积分器。
通过双踪示波器的X-Y 模式则可测得电感和电容的特性曲线。
图1 特性曲线的示波器观测法三、主要仪器设备DG07多功能网络实验组件、信号源、示波器。
四、操作方法和实验步骤1.用示波器观测二极管的伏安特性曲线。
按图2两种方式接线,取f =1kHz ,正弦信号峰峰值5V ,图中R=1k Ω为限流电阻,用Lissajous 图形画出伏安特性曲线,并标出最大正向电压、正向电流、最大反向电压以及门限电压。
图2 实验任务12.用示波器观测稳压二极管的伏安特性曲线。
按图3接线,f =1kHz 正弦信号,峰峰值≥10V ,用Lissajous 图形画出伏安特性曲线,并标出最大正向电压、正向电流、正向门限电压、稳压电压、最小稳定电流。
伏安特性曲线的测量实验报告
伏安特性曲线的测量实验报告篇一:电路实验报告二极管伏安特性曲线的测量二极管伏安特性曲线的测量实验报告实验摘要1. 实验内容简介1搭接一个含电位器的调压电路,实现电压1-5V连续可调;○2在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路;○3连接直流电压源,测量二极管的正向伏安特性,记录数据并作○出图形;4给二极管测试电路的输入端加Vp-p=3V、f=100Hz的正弦波,○用示波器观察该电路的输入输出波形(未做)。
2. 名词解释电位器电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。
电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。
当电刷沿电阻体移动时,在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。
电位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。
后者可视作一可变电阻器。
二极管二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode),另外,还有早期的真空电子二极管;它是一种能够单向传导电流的电子器件。
在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的传导性。
面包板面包板是专为电子电路的无焊接实验设计制造的。
由于各种电子元器件可根据需要随意插入或拔出,免去了焊接,节省了电路的组装时间,而且元件可以重复使用,所以非常适合电子电路的组装、调试和训练。
实验目的1. 通过对二极管正向电流电压的测量,更直观的感受二极管的正向导电性;2. 熟悉对电位器的使用,方便之后的实验教学与安排;3. 使用示波器和函数信号发生器,复习之前的操作。
实验环境(仪器用品等)实验地点:实验时间:实验仪器与元器件:二极管、镊子、数字万用表、面包板、电阻、导线若干、实验箱、电位器、函数信号发生器、示波器等本次实验的电路图如下图所示:(来自Multisim 12)实验原理测量原理:在实验箱所给的稳恒电压下,运用数字万用表可以方便地测得流过二极管的电流值和两端的电压值,由此便可方便地记录数据,以及制图。
※实验步骤※1. 准备工作:检查万用表是否显示正常;选取合适电阻;调节实验箱1检查万用表的使用状况,确定万用表的读数无误,量程正确;○2根据色标法读出电阻的阻值,大约为100Ω;○3打开实验箱,选择直流电压档,调节旋钮,使输出端输出5V电○压,并用万用表电压档测量是否准确。
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课程名称:电路与模拟电子技术实验指导老师:孙晖成绩:__________________
实验名称:电路元件特性曲线的伏安测量法和示波器观测法实验类型:______ _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
一、实验目的和要求
1、熟悉电路元件的特性曲线
2、学习非线性电阻元件的特性曲线的伏安测量法
3、掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法
4、学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法
5、设计实验方案,用示波器观测电容的特性曲线。
二、实验内容和原理
1、在电路原理中,元件特性曲线是指特定平面上的定义的一条线,其函数关系式称为
元件的伏安特性曲线。
电阻元件的伏安特性曲线是在U-I平面上的一条曲线,当曲
线为直线时,对应的元件是线性元件,斜率为电阻值。
线性电阻的伏安特性曲线符
合欧姆定律,在U-I平面内是过原点的直线,与电压、电流无关;非线性元件在U-
I内是一条曲线。
2、普通警惕二极管的特点是正反向电阻差别很大,正向压降很小,正向电流随着正向
压降的上升而急骤上升,而反向电压从零一直增加到十几伏到几十伏时,其反向电
流增加很小,粗略地可视为零。
可见,二极管具有单向导电性,如果反响电压加的
过高,超过管子的极限值,会导致管子击穿损坏。
3、稳压二极管是一种特殊的半导体二极管,其正向特性与普通二极管类似,但其反向
特性则与普通二极管不同。
在反向电压开始增加时,其反向电流几乎为零,但当反
向电压增加到一定数值时(称为管子的稳压值)。
电流将突然增加,以后它的端电压
将维持恒定,不再随外加的反向电压升高而增大。
这两种二极管的特性属于单调型,电压与电流之间为单调函数。
二极管的特性参数有开启电压U th、导通电压U on,反
向电流I R、反向击穿电压U Br以及最大整流电流I F。
三、主要仪器设备。
1、数字万用表;
2、电工综合实验台;
3、DG07多功能网络实验组件;
4、信号源;
5、示波器。
四、操作方法和实验步骤。
1、元件的伏安特性曲线可以用电压表、电流表测定,称为逐点伏安测量法。
伏安法原
理简单,测量方便,但由于一起内阻会影响测量的结果,因此必须注意仪表的合理接法。
采用伏安法测量二极管特性时,限流电阻以及之流稳压源的变化范围与特性曲线的测量范围是有关系的,要根据实验室设备的具体要求来确定。
在综合考虑测量效率和获得良好曲线效果的前提下,测量点的选择十分关键,由于二极管的特性曲线在不同的电压区间具有不同的形状,因此测量时要合理采用调电压或调电阻的方法来有效控制测量样点。
2、在示波器观测法中,U s(t)是正弦波信号发生器提供的输出电压,R是被测电阻元件,
r是电流取样电阻。
将示波器置于X-Y工作模式,电阻电压接入示波器Y轴输入端,取样电阻电压接入X轴输入端,适当调节Y轴和X轴的幅值,荧光屏上就会显示出R的伏安特性曲线。
五、实验数据记录与处理
1、伏安逐点测量法
310.75619.83
六、实验结果及分析
1、(1)、对普通二极管的特性进行分析:施加正向电压时,在0~0.400V之间几乎没有电流,之后随着二极管导通,电压升高,电流增大。
在电压超过0.600V之后,电流急剧增大。
由于施加反向电压可能造成二极管击穿,所以没有采集反向电压电流数据。
(2)、对稳压二极管的特性进行分析:施加正向电压的结果与普通二极管类似,只是导通电压,也就是电流急剧增大的时候,是在电压超过0.700V之后,但是最大电压并没有超过0.800V。
施加反向电压时,当电压很小时基本没有电流,当电压达到-4.7V以上时,电流急剧增大。
但是当电压接近-5.1V时,电压不再增大,也就是实现了稳压。
观察电阻箱上的二极管标志,为“5.1V/5.4W”,说明实验数据符合理论情况。
2、用示波器观察二极管的伏安特性曲线时,信号源提供电源,示波器CH1是显示总电压,CH2是显示电阻电压,在Y-T模式下两者都为正弦波,当消去时间T之后,切换到X-Y模式,一开始二极管未导通,则电阻无穷大,即电阻所占的电压为零,符合曲线一开始的水平线情况。
当二极管导通后,随着总电压升高,电阻与二极管成比例分得电压,于是出现了一条斜线。
实验结果符合理论分析。
七、讨论、心得
1、在使用逐点测量法时,需要预先对被测的元件进行预处理,确认是否正常工作。
其次,确定大致的工作范围,选择测量取样的样本数据间隔。
推荐的范围是在正向:(0~0.5V)3 点;
(0.5~0.65V)5 点;(0.66~0.8V)8 点;反向:5 点测定稳压二极管的伏安特性曲线反向:(0~4.7V)8 点;(4.7~5.5V)12 点。
当然,数据越多,测量结果越精确。
2、对于不同的测量仪表,先确认其测量精度。
不同的测量精度会有对应的误差,这些应该予以消除。
这一步往往在设计实验电路的时候就需要考虑到,以及对应的参数。
在供电端,既要控制输出电压,也需要将电路调整加入一个限流电阻R,防止电流表在二级管击穿时被烧坏。
3. 使用示波器和函数发生器时,最大的问题是不能快速的找到需要的功能,我们需要熟悉示波器的操作。
同时,对于得到的波形图像往往需要进行适当的调整,才能够满足分析的需要。
对于使用的双通道示波器,主要部件都已经数字化,在接线上需要唯一注意的是接地极是否已经连接(示波器内部已经连接)。
4. 函数发生器的输出电压不应该过低,如果过低就会无法实现稳压管的半波整流和反向稳压,实际上应该大于5V。