发光二极管特性测试实验报告

从图 3 可见，红色发光二极管正向导通压降最低，约为 1.8V~2.0V 左右；黄色的正向压降次之，约为 2.0~2.2V，绿色的压降为 3.0~3.2V。
它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通 过管子的电流，否则电流过大会烧毁 LED。限流电阻 R 可用下式计 算：
R = E −VF IF
2、LED 参数 发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应按电源正极。有
的发光二极管的两根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小 舌的引线是正极。按发光管出光面特征分圆型、方型、矩型、面发光 管、侧向管、表面安装管等。最为常见为圆型，其直径有：分为 φ3mm、 φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm 等。国外通常把 φ3mm 的发光二极 管记作 T-1；把 φ5mm 的记作 T-1（3/4）；把 φ4.4mm 的记作 T-1（1/4）。
表 2 LED 的 V-I 特性和发光状况
黄光 LED
目测 发光 状态
电流 I/mA
电压 V/V
功率 P/mW
目测 发光
0.0 0.5
0.0
0.0 1.0
0.0
0.0 1.1
0.0
0.0 1.2
0.0
1.0
1.0
2.0
2.0
3.0
3.0
4.0
4.0
5.0
5.0
+5V
R1
100
Rw2
Rw1
1 A2
500
2k
电流表
1
V 电压表
LED
2
实验步骤
图 4 实验原理图
1、将 RW1 和 RW2 电阻调至最大，按图 4 连接，图中 LED 使用红色
发光二极管。观察红色发光二极管是否发光，将此时流过 LED 的电
流和 LED 两端的电压记录在表格 1 中。 2、调小将 RW1，
6.0
6.0
7.0
7.0
8.0
8.0
9.0
9.0
10.0
10.0
12.0
12.0
14.0
14.0
16.0
16.0
18.0
18.0
20.0
20.0
25.0
25.0
30.0
30.0
35.0
35.0
40.0
40.0
45.0
45.0
50.0
50.0
绿光 LED
电压 功率 V/V P/mW
0.0 0.5 1.0 1.1 1.2
实验数据与分析
电流 I/mA
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0
红光 LED
电压 功率 V/V P/mW
0.0 0.5 1.0 1.1 1.2
目测 发光 状态
烧毁
烧毁
烧毁
分析：由实验数据表得出， 结论：综上所述，。
发光二极管的反向击穿电压约 5 伏；最大工作电流与发光二极管 的尺寸大小有关，φ3mm 的发光二极管，最大工作电流为 20mA； φ4.4mm 的发光二极管，最大工作电流为 40mA；φ7.8mm 的发光二极 管，最大工作电流为 120mA；发光二极管伏安特性如图 3 所示。
图 3 导通压降与颜色和电流的关系
发光二极管电学特性测试实验报告
实验目的 1、测量 LED 正常发光的电流范围； 2、测量各种 LED 正向导通电压。 3、测量使得 LED 烧毁的最小电流。
实验仪器 1、万用表 UT58E； 2、100 Ω/0.25W 电阻 1 个，500 Ω/0.25W 电位器 1 个； 3、φ3mm 红黄绿 LED 各 1 个； 4、直流电压源（+5V）。
不同的半导体材料中禁带宽度不同，因而电子和空穴复合时释放 出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。由 镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空
穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。红色发光 二极管的波长一般为 650~700nm，黄色发光二极管的波长一般为 585 nm 左右，绿色发光二极管的波长一般为 555~570 nm。
式中 E 为电源电压，VF 为 LED 的正向压降，IF 为 LED 的工作电流。
LED（发光二极管）是 pn 结，LED 具有非线性伏安特性（I-V 特性）；还具有单向导电性，即外加正偏压表现低电阻，反偏压为高 电阻。如图 3： 3、LED 伏安特性测试电路
发光二极管正向导通，当达到导通电流时，二极管发光，当电流 过大，发光二极管会烧毁。实验原理图如图 4 所示：
实验原理 1、LED 简介
发光二极管简称为 LED（light-emitting diode）。它是半导体二极 管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是 由一个 PN 结组成，也具有单向导电性；当给发光二极管加上正向电 压后，从 P 区注入到 N 区的空穴和由 N 区注入到 P 区的电子，在 PN 结附近分别与 N 区的电子和 P 区的空穴复合，产生自发辐射的可见 或非可见辐射光。
图 1 PN 结的电致发光 （a）零偏压，（b）外加正向偏压 VF
上电极（ Al ） P − GaAsP Si N
34
N − GaAsP N − GaAs
d h
下电极（Au, Ge, Ni ）
（a）
（b）
图 2 磷化镓发光二极管 （a）管芯截面图 （b）封装后的磷化镓发光二极管
按其使用材料可分为磷化镓(GaP)发光二极管、磷砷化镓(GaAsP) 发光二极管、砷化镓(GaAs)发光二极管、磷铟砷化镓(GaAsInP)发光 二极管和砷铝化镓(GaAlAs)发光二极管等多种。按其封装结构及封装 形式除可分为金属封装、陶瓷封装、塑料封装、树脂封装和无引线表 面封装外，还可分为加色散射封装（D）、无色散射封装（W）、有色 透明封装（C）和无色透明封装（T）。