模电实验报告二极管使用
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模拟电路实验二——二极管实验报告
0 石媛媛
1、绘制二极管的正向特性曲线(测试过程中注意控制电流大小):
一开始,我用欧姆表测量了二极管电阻,正向基本无电阻,反向电阻确实是很大。
然后我们测量其输出特性曲线,发现很吻合:
1、在电压小于某一值时确实没有电流,之后一段电流很小(几毫安~几十毫安);
2、当二极管两端电压大于左右时电流急剧增大(后测试二极管正向压降约为),这个就是
其正向导通电压。二极管被导通后电阻很小,(图中可看出斜率很大,近似垂直)相当于短路。
3、当我们使电压反向,电流基本为零,但是当电压大于某一值(反向击穿电压)时电流又开始增大。
2、焊接半波整流电路,并用示波器观察其输入输出波形,观察正向压降对整流电路的影响;
电路图:
方波正弦波
三角波
半波整流电路的效果:输出信号只有正半周期(或负半周期),这就把交流电变为直流电。这是由于二极管的单向导电性。但是电的利用效率低,只有一半的线信号被保留下来。
3、焊接桥式整流电路,并用示波器观察其输入输出波形;
电路图:
桥式整流电路是全波整流,在电压正向与反向时,分别有两个管子处于正向导通区、两个管子在反向截止区,从而使输出电压始终同向。而且电压在整个周期都有输出,效率高。
但是发现桥式整流电路的输出信号(尤其是三角波时)未达到理想波形,应该是电路板焊接的焊接点不够牢固或其他问题导致信号的微失真。
5、使用二极管设计一个箝位电路,能把信号(0-10V)的范围限制在3V~5V之间:
设计的电路:
电路原理:当输入信号在0—4V时,4V>U1,二极管正向导通;输出电压稳定在4V左右当输入信号在4V—10V时,二极管反偏,相当于断路,此时电路由电源,1K电阻,51Ω电阻构成。因为要想使输出值小于5V,所以我选择了一个较小阻值电阻和一个大阻值电阻串联,这样51Ω电阻分压小,故输出电压一直小于5V,起到了钳位效果。
实验数据:
输入电压/V 输出电压/V
4
6
10
实验心得:
1、焊接心得:A、锡越少越牢固,不要在一点反复焊接,很容易使之前的焊点虚焊。
B、焊接前做好规划,把该点处要连的元件和导线尽量一次连好。
C、短距离连接可以用元件本身(如电阻两端的细锡线)或点连,长距离链接要用带皮的导线。
D、电源线正负要区分好颜色,方便后续操作。
这样就可以避免出现这次我们组因为焊接技术不到位,在一点出反复焊接,又丑又不牢靠从而在桥式整流电路的效果中出现误差的错误了。
2、对于数据的记录上感受更深入了。实验数据记录是为了得出实验结论的需要,没有确定
的比例,不需要事先给自己规定好每隔多少取值。比如二极管一开始我们取1V,2V,都没有什么电流,这段的数据就可以间隔很大的略记,而后面二极管被导通后,电流变化很快,这一段就要在小间隔下记录,才能绘制出理想的二极管输出曲线。
3、对于自己设计电路,我觉得首先要理解电路的功能,比如一开始我们就从网上找了很多
钳位电路的例子但是都是对交流电的,而在本次实验中,处理的应该是直流电,这就不适用了。第二,要好好学好模拟电路的课程,明白原理才能更好的设计。比如钳位中,我们首先想到的应该是用到二极管的单向导电性,以及一个固定电源的作用,知道了这些,设计变得更有目的,才能快而准确。
不过这次实验也给我们带来了很大的惊喜,没想到自己设计的电路一下子就能工作了,体会到了工科学生那种在纸上演算,觉得原理上一定能实现,结果一做果然符合自己预期的快感。感觉很有成就感。