2CW56稳压二极管串并联伏安特性研究
二极管伏安特性曲线的研究
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二极管伏安特性曲线的研究一、实验目的通过对二极管伏安特性的测试,掌握锗二极管和硅二极管的非线性特点,从而为以后正确设计使用这些器件打下技术基础。
二、伏安特性描述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,应串入限流电阻,以防因反向电流过大而损坏二极管。
二极管伏安特性示意图1-1,1-2图1-1锗二极管伏安特性图1-2硅二极管伏安特性三、实验设计图1-3 二极管反向特性测试电路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。
测试电路如图1-3,电阻选择510Ω2、正向特性测试电路二极管在正向导道时,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470Ω,调节电源电压,以得到所需电流值。
图1-4 二极管正向特性测试电路四、数据记录见表1-1、1-2表1-1 反向伏安曲线测试数据表U(V)I(Au)电阻计算值(KΩ)表1-2 正向伏安曲线测试数据表正向伏安曲线测试数据I(Am)U(V)电阻直算值(KΩ)注意:实验时二极管正向电流不得超过20mA。
五、实验讨论1、二极管反向电阻和正向电阻差异如此大,其物理原理是什么?2、在制定表1-2时,考虑到二极管正向特性严重非线性,电阻值变化范围很大,在表1-2中加一项“电阻修正值”栏,与电阻直算值比较,讨论其误差产生过程。
二极管伏安特性
![二极管伏安特性](https://img.taocdn.com/s3/m/5e95eed1b307e87100f6964d.png)
结论:二极管只能在正向电压的作用下才能工作,即二极管具有单向导电性
描述流过二极管的电流随其两端电压变化的特性就 是二极管的伏安特性,通常用伏安特性曲线来表示,如 图所示。
二极管的伏安特性
1 正向特性
iD
D
OD段称Байду номын сангаас正向特性。
UBR
C
OC段,正向电压较小,正
B
O
uD
向电流非常小,外电场还不
足以克服PN结内电场对多数
载流子的阻力,这一范围成
A
为“死区”相应电压称为死
区电压。只有当正向电压超
过某一数值时,才有明显的
正向电流,亦称开启电压。
CD段,当正向电压大于死区电压后,正向电流近似 以指数规律迅速增长,二极管呈现充分导通状态。
(2 )反向特性
OB段称为反向特性。这时二极
管加反向电压,反向电流很小。
当温度升高时,半导体中本征激发 UBR 增加,是少数载流子增多,故反向 B 电流增大,特性曲线向下降。
当二极管的正极接高电位,而负极接低电 位,指示灯发光。此时二极管两端施加的电 压是正向电压,二极管处于正向偏置状态, 简称正偏。二极管正偏时,当正向电压达到 某一数值时会使二极管导通,电流随电压的 上升迅速增大,二极管内部电阻变得很小, 进入正向导通状态。导通后二极管两端的正 向电压称正向压降。
二极管加正向电压
二极管的伏安特性
演示实验:
当二极管的正极接低电位,而 负极接高电位,指示灯不发光,说 明电路中没有电流通过或电流极小。 此时二极管两端施加的电压是反向 电压,二极管处于反向偏置状态, 简称反偏。二极管反偏时,内部呈 现很大的电阻值,几乎没有电流通 过,二极管的这种状态称为反向截 止状态。
物理实验报告6_二极管的伏安特性曲线数据记录和Pn结与二极管
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物理实验报告6_二极管的伏安特性曲线数据记录和Pn结与二极管实验名称:二极管的伏安特性曲线实验目的:a.了解晶体二极管的导电特性并测定其伏安特性曲线。
实验仪器:晶体二极管、电压表、电流表、电阻箱、导线、电源、开关等实验原理和内容: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。
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,然后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,直至伏特表读书为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。
参数及数据记录:见附表的数据记录表数据处理:利用所记录的正向与反向2组数据,用坐标纸分别画出二极管正、反向特性曲线。
二极管的伏安特性实验报告
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二极管的伏安特性实验报告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,具有非常重要的应用价值。
它是一种具有单向导电性的电子器件,能够将电流限制在一个方向上流动。
本实验旨在通过测量二极管在不同电压下的电流变化,探究其伏安特性,并分析其在电子设备中的应用。
实验装置:本实验所需的装置主要包括:二极管、直流电源、电阻、万用表等。
实验过程:1. 首先,将二极管与直流电源和电阻连接起来,组成一个电路。
2. 调节直流电源的电压,从0V开始逐渐增加,每次增加一个固定的电压值。
3. 在每个电压值下,使用万用表测量二极管的电流,并记录下来。
4. 根据测得的电压和电流数据,绘制伏安特性曲线图。
实验结果:根据实验数据绘制的伏安特性曲线图显示,二极管的伏安特性呈现出明显的非线性特性。
在正向偏置时,电流随着电压的增加而迅速增大;而在反向偏置时,电流保持在一个极低的水平上。
讨论与分析:1. 正向偏置时,二极管的导通特性使得电流能够顺利通过。
当电压增加到二极管的正向压降(正向电压)时,电流急剧增加,呈指数增长。
这是由于二极管内部的PN结在正向偏置下形成了导电通道,电流能够自由地流动。
这种特性使得二极管在电子设备中广泛应用于整流、放大、开关等电路中。
2. 反向偏置时,二极管的导通特性被阻断,电流无法通过。
在反向电压下,二极管的电流仅仅是由于少量的载流子扩散而产生的,因此电流非常微弱。
这种反向电流被称为反向饱和电流。
反向偏置使得二极管具有了单向导电性,可以用于保护电路免受反向电压的损害。
3. 二极管的伏安特性曲线图中,还可以观察到一个重要的参数——二极管的截止电压。
截止电压是指当二极管的电压低于一定值时,电流基本上为零。
截止电压是二极管的重要参数之一,它决定了二极管在电路中的工作状态和特性。
结论:通过本次实验,我们深入了解了二极管的伏安特性及其在电子设备中的应用。
二极管具有单向导电性,能够将电流限制在一个方向上流动。
它在正向偏置下具有导通特性,在反向偏置下具有阻断特性。
2CW56稳压二极管的伏安特性研究论文
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2CW56稳压二极管的伏安特性研究论文姓名: 班级:学号:摘要:稳压二极管(又叫齐纳二极管),此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很小的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性见图1,稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压稳压二极管的稳压原理稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。
这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。
稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:ZD5表示编号为5的稳压管。
论述:稳压二极管伏安特性稳压管也是一种晶体二极管,它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。
稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。
我们把这种类型的二极管称为稳压管,以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。
如图画出了稳压管的伏安特性及其符号。
稳压管的主要参数如下:(1)稳定电压Uz Uz就是PN结的击穿电压,它随工作电流和温度的不同而略有变化。
对于同一型号的稳压管来说,稳压值有一定的离散性。
(2)稳定电流Iz 稳压管工作时的参考电流值。
它通常有一定的范围,即Izmin——Izmax(3)动态电阻rz 它是稳压管两端电压变化与电流变化的比值,如上图所示,即这个数值随工作电流的不同而改变。
通常工作电流越大,动态电阻越小,稳压性能越好。
下图示出了稳压管工作时的动态等效电路,图中二极管为理想二极管。
(4)电压温度系数它是用来说明稳定电压值受温度变化影响的系数。
不同型号的稳压管有不同的稳定电压的温度系数,且有正负之分。
稳压值低于4v的稳压管,稳定电压的温度系数为负值;稳压值高于6v的稳压管,其稳定电压的温度系数为正值;介于4V和6V之间的,可能为正,也可能为负。
二极管实训报告
![二极管实训报告](https://img.taocdn.com/s3/m/9fc3d60752d380eb62946dbb.png)
实训报告1 《二极管的识别与检测》2节课[ 岗位描述] 实际工作中,电子元器件检测是第一道电子产品质量控制点。
一般大中型电子企业都设有专门从事电子元器件检测的部门。
因此掌握电子元器件的识别与检测技能,即可胜任电子企业质量检测部门相关岗位。
[ 实训目的 ] 1. 掌握普通二极管的识别与简易检测方法。
2.掌握专用二极管的识别与简易检测方法。
[ 实训器材 ] 表11.普通单色二极管的检测:a.正向导通电压1.5-2.5v.外加电压越大越亮。
注意实际电压不能使led超过其最大工作电流。
b. 检测时,要用r×10k挡(因内电池电压为9v),方法同普通二极管,只是正向电大得多,甚至测量时还微微发光。
2.稳压二极管的检测:a.工作在反压状态,具有稳压作用,检测方法同普通二极管。
b.不同处:用r×1k挡测反向电阻很大,换用r×10k, 其反向电阻减小很多。
若换挡电阻基本不变,说明是普通二极管。
变化则为稳压二极管。
[ 原理 ] 使用r×10k挡内电池9v,若稳压二极管反向击穿电压比<9v,则因击穿而电阻减小很多。
而普通二极管反向击穿电压比普通管大得多,不会击穿。
3.普通光电二极管的检测:a.光电二极管工作在反向偏置状态。
b.无光照时,光电二极管与普通管一样,反向电流小,反向电阻大(几十兆以上);有光照时,反向电流明显增加,反向电阻明显减小(几千-几十千),反向电流与光照成正比。
检测有无光照电阻相差很大。
检测结果相差不大说明已坏或不是光电二极管。
[ 实训步骤 ] 1.普通二极管的识别与检测。
在下表中填好检测结果。
【注意】a.塑封白环一端为负极,玻璃封装黑环一端为负极。
b.检测时两手不能同时接触两引脚,表至于r×1k挡,并欧姆调零。
调零时间不能太长。
c.读数要用平面镜成像规律。
2.专用二极管的识别与检测。
在下表中填好测量结果。
【注意】a.测试发光二极管,应用r×10k挡并调零。
稳压二极管串联稳压电路
![稳压二极管串联稳压电路](https://img.taocdn.com/s3/m/7191b30b0a4c2e3f5727a5e9856a561252d3219a.png)
稳压二极管串联稳压电路稳压二极管,也称为Zener二极管,是一种应用于稳压电路中的特殊二极管。
它具有稳定的反向击穿电压,可以在特定的电压范围内保持稳定的电压输出。
本文将介绍以稳压二极管串联稳压电路的原理、特点和应用。
一、原理以稳压二极管串联稳压电路的原理基于稳压二极管的反向击穿特性。
稳压二极管在反向电压达到击穿电压时,会出现阻抗急剧下降的情况,使得通过二极管的电流大幅增加。
因此,在稳压二极管的两端可以得到一个相对稳定的电压输出。
二、特点1. 稳定性高:稳压二极管具有较高的稳定性,可以在一定的电流下保持稳定的电压输出。
这使得它在电路中应用广泛。
2. 反向击穿特性:稳压二极管在反向电压达到击穿电压时,会出现阻抗急剧下降的情况,从而保持输出电压的稳定性。
3. 低功耗:稳压二极管在工作时功耗较低,不会产生过多的热量,从而提高了电路的效率。
4. 反向漏电流小:稳压二极管在正向电压下,反向电流非常小,几乎可以忽略不计。
三、应用1. 电源稳压:稳压二极管可以应用于各种电源稳压电路中,使得电路输出的电压稳定在一定的范围内,从而保护后续电路不受过高或过低的电压影响。
2. 电压参考源:稳压二极管的稳定性和精度较高,可以应用于需要稳定参考电压的电路中,如模拟电路中的参考电压源。
3. 温度补偿:由于稳压二极管具有稳定的反向击穿电压,可以在一定程度上对温度进行补偿。
在一些温度变化较大的应用中,可以通过稳压二极管来实现温度补偿。
4. 电压限制保护:稳压二极管可以应用于电路中,起到电压限制保护的作用。
当电路中的电压超过稳压二极管的击穿电压时,稳压二极管会起到限制电压的作用,保护后续电路不受过高的电压影响。
5. 信号调节:稳压二极管可以应用于信号调节电路中,使得输出的信号电压稳定在一定的范围内,确保信号的质量和稳定性。
以稳压二极管串联稳压电路是一种常用的稳压电路,具有稳定性高、反向击穿特性、低功耗和反向漏电流小等特点。
它可以应用于各种电源稳压、电压参考源、温度补偿、电压限制保护和信号调节等领域。
大学物理实验极管伏安特性实验报告
![大学物理实验极管伏安特性实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/176d481b26284b73f242336c1eb91a37f11132fb.png)
大学物理实验极管伏安特性实验报告一、实验目的1、了解二极管和三极管的伏安特性。
2、掌握测量二极管和三极管伏安特性的方法。
3、学会使用实验仪器,如电压表、电流表、电源等。
4、通过实验数据的分析,加深对半导体器件工作原理的理解。
二、实验原理(一)二极管伏安特性二极管是一种具有单向导电性的半导体器件。
当二极管正向偏置时,电流随电压的增加而迅速增大;当反向偏置时,只有很小的反向饱和电流,且在一定的反向电压范围内,电流几乎不变。
当反向电压超过一定值时,二极管会发生反向击穿。
二极管的伏安特性方程为:正向:$I = I_S (e^{\frac{V}{nV_T}} 1)$反向:$I \approx I_S$其中,$I_S$为反向饱和电流,$V_T$为温度的电压当量,$n$为发射系数。
(二)三极管伏安特性三极管有三个电极:基极(B)、集电极(C)和发射极(E)。
它的工作状态分为截止、放大和饱和三种。
三极管的输入特性是指基极电流$I_B$与基极发射极电压$V_{BE}$之间的关系。
三极管的输出特性是指在基极电流$I_B$一定的情况下,集电极电流$I_C$与集电极发射极电压$V_{CE}$之间的关系。
三、实验仪器1、直流稳压电源2、数字电压表3、数字电流表4、二极管、三极管5、电阻箱6、导线若干四、实验内容及步骤(一)二极管伏安特性的测量1、按照实验电路图连接好电路,将二极管正向接入电路。
2、调节直流稳压电源,使输出电压从 0 开始逐渐增加,每次增加一定的电压值,记录相应的电流值。
3、当电压增加到一定值后,反向接入二极管,重复上述步骤,测量反向伏安特性。
(二)三极管伏安特性的测量1、连接实验电路,将三极管接入电路。
2、先固定集电极发射极电压$V_{CE}$,调节基极电流$I_B$,测量输入特性。
3、然后固定基极电流$I_B$,改变集电极发射极电压$V_{CE}$,测量输出特性。
五、实验数据记录与处理(一)二极管伏安特性数据|正向电压(V)|正向电流(mA)|反向电压(V)|反向电流(μA)||::|::|::|::|| 01 | 001 |-1 | 01 || 02 | 01 |-2 | 02 || 03 | 05 |-3 | 05 || 04 | 10 |-4 | 10 || 05 | 20 |-5 | 20 || 06 | 50 |-6 | 50 || 07 | 100 |-7 | 100 |以电压为横坐标,电流为纵坐标,绘制二极管的伏安特性曲线。
(完整版)实验一、伏安法测二极管的特性
![(完整版)实验一、伏安法测二极管的特性](https://img.taocdn.com/s3/m/c93262f61711cc7931b716b6.png)
1 实验一、伏安法测二极管的特性一、实验目的1、学习用伏安法测量二极管的伏安特性的方法2、理解伏安法电路中电流表内接和外接两种方法3、了解二极管的伏安特性二、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、微安表、开关、待测二极管.三、实验原理1.伏安特性曲线当一个元件两端加上电压,元件内有电流通过时,电压与电流之比称为该元件的电阻,以电压 V 为横坐标 ,以电流 I 为纵坐标, 作出 _V I 图线, 叫该元件的伏安特性曲线,若一个元件两端的电压与通过它的电流成比例,则伏安特性曲线为一条直线,这类元件称为线性元件。
若元件两端的电压与通过它的电流不成比例,则伏安特性曲线不再是直线,而是一条曲线,这类元件称为非线性元件。
二极管就是一种非线性元件,二极管伏安特性曲线上各点的电压和电流的比值并不是一个常量。
显然,此时说这个元件的阻值是多少意义是不明确的,只有电压和电流均为确定值时,才有确定的意 义。
或者说,任何一个阻值都不能表明这个元件的电阻特性。
故一般均用伏安特性曲线来反映非线性元件的这种特性。
二极管的伏安特性曲线可用图1所示特性 曲线来描绘。
2、二极管伏安特性的测定用伏安法测量二极管的特性实验操作线路图如图2和图3所示, 2R 是为分压器,1R 既是分压器又是限流器,改变滑线变阻器1R 、2R 的阻值可改变二极管两端的电压,用电压表测出二极管两端的电压,同时用电流表测出流过该二极管的电流,实验中可以测出一系列对应值V 与 I ,以电压 V 为横坐标 ,以电流 I 为纵坐标, 作出 _V I 图线, 叫二极管的伏安特性曲线。
3、电流表的连接和接入误差图1 二极管伏安特性曲线K E 3=图2 正向伏安特性接线电路图 mA 表从75mA 开始K E 30=图3 反向伏安特性接线电路图 μA 表:15μA 或50μA2(1)电流表外接图2中,电流表测出的是通过二极管和电压表的电流之和,电压表的接入产生了电流的测量误差V I ,即V D I I I -=,因V D I I 。
二极管伏安特性报告
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二极管伏安特性报告一、实验目的:1.了解二极管的结构及其基本原理。
2.熟悉二极管的伏安特性曲线。
3.掌握使用示波器观察二极管正向特性曲线的方法。
二、实验器材:1.二极管2.直流电源3.电阻箱4.示波器5.万用表三、实验原理:1.二极管的结构:二极管由PN结构组成,其中N型半导体和P型半导体相接触形成PN 结,PN结两端各连接一根引线,分别为正极(阳极)和负极(阴极)。
2.二极管的正向特性:当二极管的正极加正电压时,使得PN结处的P区变为正电荷,N区变为负电荷,这时PN结处的电势垒被逐渐消除,电流通过PN结。
在正向电压较小时,电流增加较慢,此时电流主要是由载流子扩散过程形成的,称为扩散电流。
当正向电压继续增大,电流突然增加,此时电流主要是由于载流子向空穴移动形成的,称为漂移电流。
3.二极管的反向特性:当二极管的反极加正电压时,使得PN结处的P区变为负电荷,N区变为正电荷,这时PN结处的电势垒被进一步增加,电流不能通过PN结,二极管处于截止状态。
四、实验步骤:1.搭建电路。
将二极管连接在直流电源的正极和电阻箱之间,引线接地。
将示波器的探头分别连接在二极管的两端。
2.设置电流挡位。
调节电阻箱的电阻,使得电流逐渐增加。
3.观察示波器显示的电压变化。
调节示波器的触发方式和幅度,使得示波器能够显示整个伏安特性曲线。
记录不同电流下的电压值。
4.测量电流和电压。
用万用表分别测量电流和电压值,记录下来。
五、数据记录与分析:根据实验步骤记录了不同电流下的电压值和电流值,将数据整理成表格,并绘制伏安特性曲线图。
六、结果与讨论:根据绘制的伏安特性曲线图,可得出以下结论:1.二极管的正向电流与正向电压之间呈指数关系。
在正向电压较小时,电流增加较慢,此时电流主要由扩散电流形成;当正向电压继续增大,电流突然增加,此时电流主要由漂移电流形成。
2.二极管的反向电流与反向电压之间呈指数关系。
在反向电压较小时,反向电流几乎为零;当反向电压超过二极管的击穿电压时,反向电流剧增。
电阻伏安特的测量
![电阻伏安特的测量](https://img.taocdn.com/s3/m/26bbe3502cc58bd63086bd6d.png)
实验十四 电阻伏安特性的测量本实验仪由直流稳压电源、可变电阻器、电流表、电压表及被测元件等五部分组成,可以独立完成对线性电阻元件、半导体二极管、钨丝灯泡等八种电学元件的伏安特性测量。
电压表和电流表是采用指针式微安表头改装的,具有一定的内阻,必须合理配接电压表和电流表,才能使测量误差最小,这样可使初学者在实验方案设计中,得到锻炼。
因此,本实验中有四个实验,针对每一个实验,具体给出了相应的实验要求。
实验14.1 线性电阻器伏安特性测量及测试电路设计一、实验目的按被测电阻大小、电压表和电流表内阻大小,掌握线性电阻元件伏安特性测量的基本方法。
二、实验仪器1. DH6101型电阻元件伏安特性实验仪2. 100Ω锰铜线电阻器,误差≤±0.5%三、实验原理1、 伏安特性在电阻器两端施加一直流电压,在电阻器内就有电流通过。
根据欧姆定律,电阻器电阻值为:I VR =1-1上式中 R —电阻器在两端电压为V ,通过的电流为I 时的电阻值,Ω; V —电阻器两端电压,V ; I —电阻器内通过的电流I 。
欧姆定律公式1-1表述成下式:V R I 1=以V 为自变量,I 为函数,作出电压 电流关系曲线,称为该元件的伏安特性曲线。
对于线绕电阻、金属膜电阻等电阻器 ,其电阻值比较稳定,其伏安特性曲线 是一条通过原点的直线,即电阻器内通过 的电流与两端施加的电压成正比,这种电阻器也称为线性电阻器。
图1-1 线性元件伏安特性曲线 2、 线性电阻的伏安特性测量电路的设计当电流表内阻为0,电压表内阻无穷大时,下述两种测试电路都不会带来附加测量误差。
图1-2 电流表外接测量电路 图1-3 电流表内接测量电路被测电阻I U R =。
实际的电流表具有一定的内阻,记为R I ;电压表也具有一定的内阻,记为R U 。
因为R I和R U 的存在,如果简单地用公式I UR =计算电阻器电阻值,必然带来附加测量误差。
为了减少这种附加误差,测量电路可以粗略地按下述办法选择:A. 当R U >>R ,R I 和R 相差不大时,宜选用电流表外接电路,此时R 为估计值;B. 当R >>R I ,R U 和R 相差不大时,宜选用电流表内接电路,C. 当R >>R I ,R U >>R 时,必须先用电流表内接和外接电路作试探性测试而定。
伏安法测二极管的特性实验报告
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伏安法测二极管的特性实验报告伏安法测二极管的特性实验报告引言:二极管是一种最简单的电子器件之一,它具有单向导电性质,可以将电流限制在一个方向上流动。
伏安法是一种常用的测量电子器件特性的方法,通过测量器件的电压-电流关系曲线,可以得到器件的特性参数。
本实验旨在通过伏安法测量二极管的特性曲线,并分析其特性参数。
实验步骤:1. 准备工作:a. 搭建电路:使用电源、电阻、二极管和电压表搭建一串联电路。
b. 调节电源:将电源的电压调节到适当的范围,确保电流不会过大,以免损坏二极管。
c. 测量电阻:使用万用表测量电阻,确保电阻的阻值准确。
2. 测量正向特性曲线:a. 将电压表连接在二极管的正向极性上,电流表连接在电路中。
b. 逐渐增加电源的电压,记录每个电压下的电流值。
c. 绘制电流-电压曲线图。
3. 测量反向特性曲线:a. 将电压表连接在二极管的反向极性上,电流表连接在电路中。
b. 逐渐增加电源的电压,记录每个电压下的电流值。
c. 绘制电流-电压曲线图。
实验结果与分析:通过实验测量得到的电流-电压曲线图如下所示:(插入电流-电压曲线图)从图中可以观察到以下几点特性:1. 正向特性曲线:在正向偏置下,二极管呈现出导通状态,电流随着电压的增加而迅速增加。
一般来说,二极管在正向偏置下的电流-电压关系近似为指数函数,即符合Shockley方程。
2. 反向特性曲线:在反向偏置下,二极管呈现出截止状态,电流基本为零。
当反向电压超过二极管的击穿电压时,二极管会发生击穿现象,电流急剧增加。
通过测量得到的电流-电压曲线,我们可以计算出二极管的一些重要参数:1. 正向电阻(前向阻抗):正向电阻是指在正向偏置下,电压变化单位导致的电流变化。
可以通过计算正向电流变化与正向电压变化的比值得到。
2. 反向电阻(反向阻抗):反向电阻是指在反向偏置下,电压变化单位导致的电流变化。
可以通过计算反向电流变化与反向电压变化的比值得到。
3. 正向压降:正向压降是指在正向偏置下,电压变化导致的电流变化。
稳压二极管伏安特性(DOC)
![稳压二极管伏安特性(DOC)](https://img.taocdn.com/s3/m/422a8b4a302b3169a45177232f60ddccdb38e643.png)
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。
稳压二极管串联稳压电路
![稳压二极管串联稳压电路](https://img.taocdn.com/s3/m/202ea1c303d276a20029bd64783e0912a2167c31.png)
稳压二极管串联稳压电路摘要:1.稳压二极管的作用和特点2.稳压电路的组成和原理3.稳压二极管串联稳压电路的实现4.稳压二极管在电子设备中的应用5.稳压二极管的选择和替换方法正文:一、稳压二极管的作用和特点稳压二极管,又称稳压管,是一种用于稳定电压的半导体器件。
其主要作用是在电路中提供一个稳定的电压参考,使电路中的电压保持恒定,不受电源电压波动或负载电流变化的影响。
稳压二极管具有体积小、结构简单、稳定性好、动态响应快等特点,因此在电子设备中得到广泛应用。
二、稳压电路的组成和原理稳压电路是一种用于将不稳定的电源电压转换为稳定的输出电压的电路。
其主要组成部分包括基准电压源、比较放大器、调整电阻和稳压二极管等。
基准电压源为电路提供一个稳定的电压参考,比较放大器将输入电压与基准电压进行比较,调整电阻用于调整比较放大器的增益,从而实现输出电压的稳定。
稳压二极管则用于限制电路中的最大电流,保证电路的安全运行。
三、稳压二极管串联稳压电路的实现在实际应用中,为了提高稳压电路的稳定性和输出电压的精度,通常采用稳压二极管串联稳压电路。
这种电路结构通过将多个稳压二极管串联在一起,可以有效地降低电源电压波动对输出电压的影响,从而实现更稳定的输出电压。
同时,稳压二极管串联稳压电路还可以提高电路的电流承受能力,使得电路能够承受更大的负载电流。
四、稳压二极管在电子设备中的应用稳压二极管广泛应用于各种电子设备中,如电源适配器、电视机、收音机、计算机等。
在这些设备中,稳压二极管通常用于稳压电源电路,以提供稳定的电压供设备正常运行。
此外,稳压二极管还可以用于电压保护电路,以防止电路中的电压超过设备的额定电压而损坏设备。
五、稳压二极管的选择和替换方法在选择稳压二极管时,需要根据电路的实际需求选择合适的稳压二极管。
首先要确定稳压二极管的额定电压,该电压应略高于电路中的最大电压。
其次,要确定稳压二极管的最大电流,该电流应大于电路中的最大负载电流。
2CW56稳压二极管串并联伏安特性研究
![2CW56稳压二极管串并联伏安特性研究](https://img.taocdn.com/s3/m/488f4ad8360cba1aa911da09.png)
实验项目名称:2CW56稳压二极管串并联伏安特性研究一、实验目的1,了解稳压二极管的工作特性2,了解稳压二极管串并联伏安特性二、实验器材电流表(6mA)、电压表(15V)、两个2CW56稳压二极管、滑动变阻器1000Ω、限流电阻(200Ω)、稳压电流源(15V),各种功能开关及导线若干二、实验原理稳压二极管是一种单向导电性的半导体元件。
二极管的正向电流与电压、反向电流与电压之间的关系可用I~V特性曲线表示,如图21.2。
从图中可看出,给二极管两端加以正向电压,二极管表现为一个低阻值的非线性电阻,当正向电压超过某一数值(该电压值称门坎电压)时,正向电流随电压增加而迅速增大。
实验表明,迅速增大的电流值有一最大限度,这个最大限度称为二极管的最大正向电流。
给二极管两端加以反向电压,二极管表现为一个高阻值电阻。
当电压增大到一定值时,反向电流会突然增大,这时对应的反向电压称为反向击穿电压。
在含有二极管的非线性电阻电路中,二极管的伏安特性曲线对电路分析起着重要的作用。
2CW56伏安曲线用伏安法测电阻有电流表内接法和外接法:(1)电流表内接法如右图所示,电流表内接法。
电流表测出的电流I 就是通过待测电阻x R 的电流x I ,但电压表测出的电压U 应等于x R 两端的电压x U 与电流表内阻AR 上的电压A U 之和。
(1)x AA x A x x xU U R U R R R R I I R +===+=+测 (4-2) 由此式可知,电阻的测量值测R 比实际值x R 要大,AxR R 是由于电流表内接带来的误差,称为接入误差。
在粗略测量的情况下,一般在A x R R >>(如x R 为几千欧)时用“内接法”。
(2)电流表外接法如上图所示,电流表外接法.电压表测出的电压U 就是x R 两端的电压x U ,但电流表测出电流I应等于x I 与V I 之和。
x x V x V xx U U U===I I I I I (1)1I x xVR R R =+++测R (4-3) 由此式可知,电阻的测量值R 测比实际值x R 要小,xVR R 是由于电流表外接带来的接入误差。
(完整版)实验一、伏安法测二极管的特性
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1 实验一、伏安法测二极管的特性一、实验目的1、学习用伏安法测量二极管的伏安特性的方法2、理解伏安法电路中电流表内接和外接两种方法3、了解二极管的伏安特性二、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、微安表、开关、待测二极管.三、实验原理1.伏安特性曲线当一个元件两端加上电压,元件内有电流通过时,电压与电流之比称为该元件的电阻,以电压 V 为横坐标 ,以电流 I 为纵坐标, 作出 _V I 图线, 叫该元件的伏安特性曲线,若一个元件两端的电压与通过它的电流成比例,则伏安特性曲线为一条直线,这类元件称为线性元件。
若元件两端的电压与通过它的电流不成比例,则伏安特性曲线不再是直线,而是一条曲线,这类元件称为非线性元件。
二极管就是一种非线性元件,二极管伏安特性曲线上各点的电压和电流的比值并不是一个常量。
显然,此时说这个元件的阻值是多少意义是不明确的,只有电压和电流均为确定值时,才有确定的意 义。
或者说,任何一个阻值都不能表明这个元件的电阻特性。
故一般均用伏安特性曲线来反映非线性元件的这种特性。
二极管的伏安特性曲线可用图1所示特性 曲线来描绘。
2、二极管伏安特性的测定用伏安法测量二极管的特性实验操作线路图如图2和图3所示, 2R 是为分压器,1R 既是分压器又是限流器,改变滑线变阻器1R 、2R 的阻值可改变二极管两端的电压,用电压表测出二极管两端的电压,同时用电流表测出流过该二极管的电流,实验中可以测出一系列对应值V 与 I ,以电压 V 为横坐标 ,以电流 I 为纵坐标, 作出 _V I 图线, 叫二极管的伏安特性曲线。
3、电流表的连接和接入误差图1 二极管伏安特性曲线K E 3=图2 正向伏安特性接线电路图 mA 表从75mA 开始K E 30=图3 反向伏安特性接线电路图 μA 表:15μA 或50μA2(1)电流表外接图2中,电流表测出的是通过二极管和电压表的电流之和,电压表的接入产生了电流的测量误差V I ,即V D I I I -=,因V D I I 。
并联型稳压电路综述
![并联型稳压电路综述](https://img.taocdn.com/s3/m/0f5bb8eb2cc58bd63186bd64.png)
1.电路组成
下图所示的是硅稳压管稳压电路,电路中的稳压管V并联在负载RL 两端,所以这是一个并联型稳压电路。稳压电路的输入电压VI来自整 流、滤波电路的输出电压,电阻R起限流和分压作用。
2.工作原理
当任何因素,例如 VI增加,引起输出 电压VO增加时,将 发生下述自动调节 过程:
Z IO RR VI VO 稳压管特性 I Z I I R I VR
2、三端集成稳压器的参数 型号中××代表输出电压的绝对值, 一般为:5V、6V、9V、12V、15V、18V和24V W78×× W78M×× W78L×× W78H×× W79×× W79M×× W79L×× W79H××
1.5A Io
Io 0.5A
Io
0.1A
Io 5A
稳压二极管并联稳压电路
一、稳压二极管:
VZ
稳压管的伏安 特性曲线的正 向特性与普通 二极管相同。
VD
稳压二极管 普通二极管
稳压管的反向特性曲线在击穿区域比普通二极管更陡直,这表明稳压 管击穿后,通过管子的电流变化(ΔIz)很大,而管子两端电压变化(ΔVz)很 小,或说管子两端电压基本保持一个固定值。
1.三端固定正输出集成稳压器 国标型号:CW78--/CW78M--/CW78L-2.三端固定负输出集成稳压器 国标型号:CW79--/CW79M--/CW79L-3.三端可调正输出集成稳压器 国标型号:CW117--/CW117M--/CW117LCW217--/CW217M--/CW217L– CW317--/CW317M--/CW317L-4.三端可调负输出集成稳压器 国标型号:CW137--/CW137M--/CW137LCW237--/CW237M--CW237L-CW337--/CW337M--/CW337L-5.三端低压差集成稳压器 6. 大电流三端集成稳压器
实验 电阻伏安特性及电源外特性的测量
![实验 电阻伏安特性及电源外特性的测量](https://img.taocdn.com/s3/m/14b45046f01dc281e53af080.png)
U U S RS I
(3 - 19 - 1)
图 3 - 19 - 2 电压源外特性
2) 测量方法 将电压源与一个可调负载电阻串联 , 通过改变负载电阻 的阻值, 测量出相应的电压源电流和端电压 , 便可以得到被 测电压源的外特性。
I I S U GS
(3 - 19 - 2)
图 3 - 19 - 3 电流源外特性
2) 测量方法 电流源外特性的测量方法与电压源外特性的测量方法一样。
四、实验步骤
1. 测量线性电阻元件的伏安特性 (1) 按如图 3-19-4 所示线路接线 , 取 RL=47Ω ,Us 为直流稳 压电源, 先将稳压电源输出电压旋钮置于零位。
系数为4.8×10-3Ω /℃,为正温度系数。灯泡两端施加电压后 , 钨丝上就有电流流过,产生功耗, 灯丝温度上升, 致使灯泡电 阻增加。灯泡不加电时的电阻称为冷态电阻, 施加额定电压 时测得的电阻称为热态电阻。由于钨丝点亮时温度很高, 当超
过额定电压时 , 钨丝会烧断 , 所以使用时不能超过额定电压。
(3 - 19 - 7)
注意:一定要控制好钨丝灯泡的两端电压!严禁超过额定 电压! 灯泡的电阻在端电压12V范围内,大约为几欧姆到一百多欧 姆, 电压表在20V挡内阻为1MΩ ,远大于灯泡的电阻,而电流表在 200mA挡时内阻为 10Ω 或 1 Ω (因万用表不同而不同 ), 和灯泡的 电阻相比,小得不多,因此,宜采用电流表外接法测量, 测量电路 图如图3-19-5所示。注意:接线前应确认电压源的输出已经调到 最小!按表3-19-2规定的过程, 逐步增加电源电压 , 注意不要超 过12 V!记录相应的电流表数据。
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实验项目名称:2CW56稳压二极管串并联伏安特性研究__________
一、实验目的
1,了解稳压二极管的工作特性2, 了解稳压二极管串并联伏安特性
二、实验器材
电流表(6mA)、电压表(15V)、两个2CW56稳压二极管、滑动变阻器1000门、限流电阻(2000 )、稳压电流源(15V),各种功能开关及导线若干
二、实验原理
稳压二极管是一种单向导电性的半导体元件。
二极管的正向电流与电压、反向电流与电压之间的关系可用I〜V特性曲线表示,如图21. 2。
从图中可看出,给二极管两端加以正向电压,二极管表现为一个低阻值的非线性电阻,当正向电压超过某一数值(该电压值称门坎电压)时,正向电流随电压增加而迅速增大。
实验表明,迅速增大的电流值有一最大限度,这个最大限度称为二极管的最大正向电流。
给二极管两端加以反向电压,二极管表现为一个高阻值电阻。
当电压增大到一定值时,反向电流会突然增大,这时对应的反向电压称为反向击穿电压。
在含有二极管的非线性电阻电路中,二极管的伏安特性曲线对电路分析起着重要的作用。
6
2CW56伏安曲线
用伏安法测电阻有电流表内接法和外接法:
(1)电流表内接法
如右图所示,电流表内接法。
电流表测出的电
流I 就是通过待测电阻 &的电流l x ,但电压表测出 的电压U 应等于R x 两端的电压U x 与电流表内阻R A 上的电压U A 之和。
R
由此式可知,电阻的测量值 R 测比实际值R x 要大,
A 是由于电流表内接带来的误差,
R x
称为接入误差。
在粗略测量的情况下,一般在R x •• R A (如R x 为几千欧)时用“内接法”。
(2)电流表外接法
由此式可知,电阻的测量值 R 测比实际值R x 要小,x 是由于电流表外接带来的接入误 R V 差。
在粗略测量的情况下,一般在
R x 「:: R V (如R x 为几欧或几十欧)时用“外接法”。
四、实验步骤
1、2CW56反向偏置0〜7V 左右时阻抗很大,拟采用电流表内接测试电路为宜;反向 偏置电压进入击穿段,稳压二极管内阻较小 (估计为R=8/0.008=1^1 ),这时拟采用电流表 外接测试电路。
,测试电路图见图1-4o 2CW56正向偏置 拟采用电流表外接接测试电路为宜 如图1.-5.
图1-4稳压二极管反向伏安特性测试电路 图1-5稳压二极管正向伏安特性测试电路
实验过程
1,按图接线,开始按电流表内接法,改变滑动变阻器阻值。
当观察到电流开始增加, 并有迅速加快表现时,说明 2CW56已开始进入反向击穿过程,这时将电流表改为外接式。
u U X U A
厂
二 R x R A 二 R x (1
R
A
)
R x
如上图所示,电流表外接法.电压表测出的电压
U 就是R x 两端的电压U x ,但电流表
测出电流I 应等于
l x 与l v 之和。
U x U x l x I V
1x (1 J')
I x
(4-3 )
(4-2)
为了继续增加2CW56工作电流,改变滑动变阻器电阻,为了得到整数电流值,可以辅助微调电源电压。
2、求正向特性曲线时将点与极性对换,按图接线,测量时电压不要等间隔取点,在电流变化比较缓慢时,间隔取大些,记下电压表对应数据
五、实验记录
2CW56稳压二极管串联反向特性
2CW56稳压二极管并联反向特性
六、注意事项
1、绘制特性曲线时注意坐标比例的合理选取
2、测试稳压二极管反向伏安特性时,电流不得超过二极管的最大允许电流
3、合理的选取电压、电流表的量程
七、思考题
1、在测试稳压二极管反向伏安特性时,为什么会分二段分别采用电流表内接电路和外接电路?
答:当稳压二极管尚未反向击穿时其反向电阻很大,使用电流表内接法,电流表的内阻相对于稳压二极管而言,压降很小,可以忽略。
当稳压二极管反向击穿后其反向电阻很小,使用电流表外接法,电压表相对于稳压二极管而言,分流很小,可以忽略。
总之,分两段分别采用电流表内接法和外接法,是为了减小误差。
2、稳压二极管的限流电阻值如何确定?
答:根据要求的稳压二极管动态内阻确定工作电流,由工作电流再计算限流电阻大小。
八,数据处理在坐标纸上画出电压与电流关系曲线图。