二极管仿真测试

二极管仿真测试

Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

实验三二极管仿真测试

一、实验目的

（1）掌握二极管和滤波电路的仿真和参数测试；

二、实验设备

（1）Mulitism 12软件。

三、实验原理

二极管仿真

二极管是由一个PN结加封装构成的半导体器件，具有单向导电性、反向击穿特性和结电空特性，其伏安特性曲线如图1所示。

图1二极管伏安特性曲线

滤波电路仿真

滤波电路能将整流脉冲的单方向电压、电流变换成平滑的电压、电流，常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和多级滤波。电容滤波电路是在整流电路输出端并联电容，利用其充、放电特性使输出端电压趋于平滑，桥式整流电容滤波电路如图2所示。

图2桥式整流电容滤波电路

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四、实验内容及步骤

二极管伏安特性测试

单击元器件工具栏图标，或执行

菜单【放置】→【Component】，（1）

在电路窗口放置一个二极管

1N1202C，如图3所示

D1

1N1202C 图3放置二极管

单击虚拟仪器工具图标，在电路

窗口放置一台IV分析仪（伏安特

（2）

性分析仪），并将二极管和IV分

析仪按图4所示连接。

图4伏安特性测试电路单击仿真开关，或执行菜单命令

【仿真】→【运行】，运行仿真。

双击IV分析仪，在弹出的【IV分

（3）

析仪-XIV1】对话框中，可以观察

二极管伏安特性曲线图形，如图5

所示图5二极管伏安特性测试曲线

4.2 二极管整流电路实验

二极管整流电路如图6所示，电源为5V/1kHz正弦波，示波器测得的波形如图7所示。从图7可看出，在输入信号的正半周，电阻R1电压波形和电源相同，二极管导通；在输入信号的负半周，电阻R1电压为零，二极管截止，这与二极管的单向导电性相符合。

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XSC1

D1

V1 1N1202C

R1

5 Vrms

1kΩ

1kHz

0°

图6二极管整流电路图7二极管整流波形

桥式整流

图8桥式整流电路图9桥式整流电路波形在桥式整流电路中，如图8所示，无论输入电压是正半周还是负半周，负载的电流方向始终是一个方向，负载的直流电压U o=。用示波器通道A测量输

入电压，通道B测量负载电压，测得的波形如图9所示。从图中可以看出，负载

上的电压与电源电压频率相同，无论电源是正半周还是负半周，负载上的电压都是正的。在图中游标位置测得的电压U i=，U o=，和理论分析

U o= 相一致。

4.4 滤波电路仿真实验

电容滤波仿真实验电路如图10所示，在负载R1上接入开关J1，仿真时，用空格键控制开关的状态。用示波器通道A测量输入电压，通道B测量滤波后负

载电压，在开关断开和闭合状态下，示波器测得的波形如图11所示。图中电容滤波电路在负载R1未接入时，输出为一个恒定的直流电压，大小为 2 U2；在负

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载R1接入时，输出电压波形为典型的充、放电图形、改变电容C1和负载R1的值，输出电压充、放电的波形会发生变化，输出电压的平滑程度和改变。

图10电容滤波仿真电路图11开关断开和闭合负载电压波形五、预习要求

（1）复习好《电子测量技术》教材中示波器和虚拟仪器有关章节；

（2）学习Multisim 12仿真软件中电路的设计和参数测试相关内容；

（3）详细阅读实验指导书，做好实验准备。

六、实验报告

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