实验3-1 伏安法测晶体二极管特性.
测量二极管的伏安特性实验报告
测量二极管的伏安特性实验报告测量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，具有单向导电性质。
在电子学领域中，测量二极管的伏安特性是非常重要的实验之一。
通过测量二极管在不同电压和电流条件下的特性曲线，可以了解其工作状态和性能参数。
本实验旨在通过实际测量，探究二极管的伏安特性，并分析其特性曲线的变化规律。
实验步骤：1. 实验准备首先，我们需要准备一台数字万用表、一台可变直流电源、一根双头插针导线和一只二极管。
确保实验环境安全，并将电源接地。
2. 连接电路将电源的正极与数字万用表的电流测量端相连，再将二极管的正极与电源的负极相连，最后将二极管的负极与数字万用表的电流测量端相连。
3. 测量伏安特性逐渐调节电源的输出电压，从0V开始，每隔0.2V记录一组电流和电压的数值。
当电流达到一定值时，停止增加电压，记录此时的电流和电压数值。
然后，逐渐减小电源的输出电压，同样每隔0.2V记录一组电流和电压的数值。
直到电流减小到接近0A时，停止减小电压，记录此时的电流和电压数值。
4. 绘制伏安特性曲线将测得的电流和电压数值绘制成伏安特性曲线图。
横轴表示电压，纵轴表示电流。
根据实验数据，可以观察到二极管在不同电压下的电流变化情况，了解其导电特性。
实验结果与分析：根据实际测量数据绘制的伏安特性曲线，我们可以看到在正向电压下，二极管的电流随电压的增加而迅速增大。
这是因为在正向电压下，二极管的正极与负极之间形成了电势差，使得电子从N区域向P区域移动，从而导致电流的增大。
而在反向电压下，二极管的电流非常小，几乎接近于零。
这是因为在反向电压下，二极管的P区域与N区域之间的势垒增大，阻止了电子的流动。
此外，我们还可以观察到二极管的正向电压与电流之间存在一个临界点，称为二极管的正向压降。
当电压超过这个临界点时，电流急剧增加。
这是因为当正向电压超过二极管的正向压降时，势垒被破坏，电子可以自由地通过二极管，导致电流的急剧增加。
二极管伏安特性测量实验报告
二极管伏安特性测量实验报告二极管伏安特性曲线的测绘实验报告一、名称:二极管伏安特性曲线的测绘二、目的:依据二极管非线性电阻元件的特点，选择实验方案，设计合适的检测电路，选择配套的仪器，测绘出二极管元件的伏安特性曲线。
三、仪器:直流稳压电源、直流电流表、直流微安表(500?A)、万用表、电阻箱、滑线电阻、单刀开关、导线、待测二极管等。
四、原理: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，应串联接(转载于: 写论文网:二极管伏安特性测量实验报告)入限流电阻，以防因电流过大而损坏二极管。
二极管伏安特性示意图如图:五、步骤:(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。
测试电路见图，变阻器设置700?。
(2) 正向特性测试电路。
二极管在正向导通时，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700?，调节电源电压，以得到所需电流值。
?图?,??二极管反向特性测试电路???????????????????????图?,???二极管正向特性测试电路??六、数据:反向伏安曲线测试数据表正向伏安曲线测试数据表七、数据处理:电阻修正值电流表外接修正公式:UR?(RV?106?)UI?RV反向伏安曲线正向伏安曲线篇二:二极管伏安特性曲线测量实验报告二极管伏安特性曲线测量实验报告一、实验题目:二极管伏安特性曲线测量二、实验目的:1、先搭接一个调压电路，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、测量二极管正向和反向的伏安特性，将所测的电流和电压列表记录好。
伏安法测二极管实验报告
伏安法测二极管实验报告篇一：实验一、伏安法测二极管特性实验一、伏安法测二极管特性实验时间：XX..篇二：伏安法实验报告伏安法测电阻实验报告（一）数据处理? 测小电阻粗测：50.6Ω测量小电阻数据表U/V I/mA0.1 2.20.3 6.40.5 10.60.7 14.60.9 18.81.1 23.01.3 27.2电压表：量程1.5V分度值0.02V 内阻1kΩ/V 电流表：量程30mA 分度值0.4mA内阻4.8Ω取图中点（0.7，14.6）计算，得R=U/I=0.7/（14.6*10-3）=47.9Ω考虑电压表内阻Rv=1.5V*1kΩ/V=1500Ω根据公式1/Rx=I/U-1/Rv解得RX=49.5Ω可见修正系统误差后，RX的阻值更接近粗测值。
? 测大电阻粗测：0.981 kΩU/V 0.10 0.30 0.50 0.70 0.90 1.10 1.30I/mA 0.10 0.31 0.50 0.71 0.91 1.11 1.31电压表：量程1.5V分度值0.02V 内阻1kΩ/V 电流表：量程1.5mA 分度值0.02mA内阻21.4Ω取图中点（0.7,0.71）计算，得R=U/I=0.7/（0.71*10-3）=985.9Ω考虑电流表内阻RA=21.4Ω根据公式Rx=U/I-RA=964.5Ω此时出现修正误差后的阻值比测量值的误差还要大的情况，考虑可能是选择的电流表的量程不恰当。
为了使电流表的指针能够偏转至量程的2/3处，选择的量程过小，导致电流表的内阻过大，增大误差。
? 测量稳压二极管U/V I/mA U/V I/mA U/V I/mA稳压二极管正向导电数据表0.1907 0.3163 0.4978 0.5202 0.5553 0.5706 0.5944 0.000 0.000 0.000 0.001 0.003 0.004 0.007 0.6007 0.6201 0.6574 0.6661 0.6888 0.7085 0.7289 0.008 0.013 0.032 0.040 0.072 0.124 0.222 0.7417 0.7617 0.7811 0.8000 0.828 0.848 0.868 0.322 0.583 1.040 1.807 4.661 6.985 9.920U=0.8V时，RD=0.8/(1.807*10-3)=442.7Ω稳压二极管反向导电数据表U/V I/mA U/V I/mA U/V I/mA 1.229 0.000 4.683 0.005 5.387 0.428 2.312 0.000 4.806 0.007 5.465 9.800 3.3194.001 4.288 4.516 0.000 0.001 0.002 0.003 4.9475.1035.208 5.327 0.011 0.019 0.031 0.076 5.468 5.494 5.509 5.523 10.113 15.620 17.596 19.775U=4.0V时，RD=4.001/(0.001*10-3)=400 kΩI=-10mA时，RD′=(5.468-5.465)/(10.113-9.800)*10-3=9.6Ω（二）思考题（2）测量正向伏安曲线时你采用了哪种电表接法，为什么？采用外接法。
测量二极管的伏安特性实验报告
测量二极管的伏安特性实验报告实验报告课程名称：大学物理实验（1）实验名称：测量二极管的伏安特性学院：XX学院专业：XX 班级：XX 组号：XX 指导教师：XX报告人学号：XX 实验时间：年月日星期实验地点：科技楼903实验报告提交时间：一、实验目的了解晶体二极管的导电特性并测定其伏安特性曲线。
二、实验原理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，只有当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。
三、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。
四、实验内容和步骤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，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，直至伏特表读数为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。
实验3-1 伏安法测晶体二极管特性.
实验3-1 伏安法测晶体二极管特性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】1．具体了解和分析二极管的伏安特性曲线。
2．学会分析伏安法的电表接入误差，正确选择电路使其误差最小。
3．学会电表、电阻器、电源等基本仪器的使用。
【仪器用具】安培计、伏特计、变阻器、转盘电阻箱、甲电池、待测二极管、导线、双刀双掷倒向开关、单刀开关【实验原理】半导体二极管的核心是一个PN结，这个PN结处在一小片半导体材料的P区与N区之间（如图3-1-1），它由这片材料中的P型半导体区域和N型半导体区域相连所构成。
连接P 型区域的引出线称为P极，连接N型区域的引出线称为N极。
当电压加在PN结上时，若电压的正端接在P极上，电压的负端接在N极上（如图3-1-2），称这种连接为“正向连接”；反之，档PN结的两极反向连接到电压上时为“反向连接”。
正向连接时，二极管很容易导图3-1-1 图3-1-2通，反向连接时，二极管很难导通。
我们称二极管的这种特性为单向导电性。
实验工作中往往利用二极管的单向导电性进行整流、检波、作电子开关等。
二极管电流随外加电压变化的关系曲线称为伏安特性曲线。
二极管的伏安特性曲线如图3-1-3和图3-1-4所示。
这两个图说明了二极管的单向导电性。
由图可见，在正向区域，锗管和硅管的起始导通电压不同，电流上升的曲线斜率也不同。
图3-1-3 图3-1-4利用绘制出的二极管的伏安特性曲线，可以计算出二极管的直流电阻及表征其它特性的某些参数。
二极管的伏安特性实验报告
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。
实验三 伏安法测二极管正反向特性
实验 二极管伏安特性曲线的测定电路中有各种电学元件，如碳膜电阻、线绕电阻、晶体二极管、光敏和热敏元件等。
人们常需要了解它们的伏安特性，以便正确的选用它们。
通常以电压为横坐标，电流为纵坐标作出元件的电压—电流关系曲线，叫做该元件的伏安特性曲线。
如果元件的伏安特性曲线是一条直线，说明通过元件的电流与元件两端的电压成正比，则称该元件为线性元件（如碳膜电阻）；如果元件的伏安特性曲线不是直线，则称其为非线性元件（如晶体二极管、三极管）。
实验目的（1）了解分压器电路的调节特性； （2）掌握测量伏安特性的基本方法； （3）了解二极管的正向伏安特性。
实验仪器直流稳压电源、直流电压表、直流电流表、滑线变阻器、待测二极管、导线等。
实验原理晶体二极管是常见的非线性元件，其伏安特性曲线如图1所示。
图1二极管正反向伏安特性曲线当对晶体二极管加上正向偏置电压，则有正向电流流过二极管，且随正向偏置电压的增大而增大。
开始电流随电压变化较慢，而当正向偏压增到接近二极管的导通电压（锗二极管为0.2左右，硅二极管为0.7左右时），电流明显变化。
在导通后，电压变化少许，电流就会急剧变化。
当加反向偏置电压时，二极管处于截止状态，但不是完全没有电流，而是有很小的反 向电流。
该反向电流随反向偏置电压增加得很慢，但当反向偏置电压增至该二极管的击穿电 压时，电流剧增，二极管PN 结被反向击穿。
图 2 测二极管正向伏安曲线连接图 K+ －+ mAVE + —R+ —+K+ －μAEV图 3测二极管反向伏安曲线连接图二极管一般工作在正向导通或反向截止状态。
当正向导通时，注意不要超过其规定的额定电流；当反向截止时，更要注意加在该管的反向偏置电压应小于其反向击穿电压。
但是，稳压二极管却利用二极管的反向击穿特性而恰恰工作于反向击穿状态。
本实验用伏安法测定二极管的伏安特性，测量电路如图2、图3所示。
注意事项：1． 为保护直流稳压电源，接通或断开电源前均需先使其输出为零；对输出调节旋钮的调节必须轻而缓慢。
二极管伏安特性实验报告
二极管伏安特性实验报告二极管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。
为了深入了解二极管的特性和性能，我们进行了二极管伏安特性实验。
本实验旨在通过测量二极管在不同电压下的电流变化，探究二极管的非线性特性和正向、反向工作状态。
实验步骤：1. 实验前准备：a. 准备好所需的实验仪器和材料，包括二极管、直流电源、电流表、电压表等。
b. 搭建实验电路，确保连接正确稳定。
2. 实验过程：a. 将二极管连接到实验电路中，确保正极连接到正极，负极连接到负极。
b. 将直流电源的电压调至初始值，记录下电压和电流的初始值。
c. 逐渐增加直流电源的电压，每次增加一个固定的步长，记录下相应的电压和电流值。
d. 持续增加电压，直至二极管达到饱和状态，记录下此时的电压和电流值。
e. 逆向连接二极管，重复上述步骤，记录反向电流和电压值。
实验结果：通过实验测量，我们得到了二极管在不同电压下的电流变化数据。
将这些数据绘制成伏安特性曲线图，可以清晰地观察到二极管的特性。
1. 正向工作状态：在正向工作状态下，二极管的电流随着电压的增加而迅速增加，形成了一个非线性的特性曲线。
当电压达到一定值时，二极管开始导通，电流急剧上升。
这是因为在正向偏置下，二极管的P区和N区之间形成了正向电压，使得电子能够顺利通过二极管。
随着电压进一步增加，电流逐渐达到饱和状态，二极管呈现出一个近似恒定的电流值。
2. 反向工作状态：在反向工作状态下，二极管的电流非常微弱，几乎可以忽略不计。
这是因为在反向偏置下，二极管的P区和N区之间形成了反向电压，阻止了电子的流动。
只有当反向电压超过二极管的击穿电压时，二极管才会发生击穿现象，电流急剧增加。
讨论与分析：通过观察伏安特性曲线，我们可以得出以下结论：1. 二极管具有明显的非线性特性，适用于许多电子电路中的整流、开关和保护等功能。
2. 正向工作状态下，二极管的导通电压约为0.7V。
这是因为在正向偏置下，需要克服二极管的PN结内固有的电位垒才能使电流通过。
伏安法测二极管的特性
实验四 伏安法测二极管的特性若电阻元件的伏安特性曲线呈直线型的，称为线性电阻，若呈曲线型的，称为非线性电阻。
如点亮的白炽灯泡的的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等都是曲线型的非线性电阻元件。
非线性电阻伏安特性所反映出来的规律，总是与一定的物理过程相联系的。
利用电阻元件的非线性特性研制出了各种新型传感器、换能器，在温度、压力、光强等物理检测和自动控制方面有着广泛的应用。
一、 实验目的1．了解电磁学实验中基本仪器的性能和使用方法． 2．掌握电路联结方法和制流、分压电路的性能和特点．3．掌握电磁学实验的操作规程与安全知识．4．掌握伏安法测量电阻的方法和电表接入误差的修正。
5．掌握实验数据的图示法，获取有关物理量的动态信息，如二极管电阻的动态特性。
二、仪器与用具直流电压表、直流电流表(A μmA 、)、电阻箱、滑线变阻器、直流稳压电源、万用电表、非线性电阻元件（锗二极管）、开关、导线等． 三、 实验原理 1．基本仪器的认识(4)观察滑线变阻器的外型、结构，找出两固定端和滑动端，画出符号并画出在电路中的两种联结方法，记录全电阻值，和额定电流值，想法估算出每圈电阻丝的电阻值R ∆(表格自拟). (5)计算电表在21标度值的最大引用误差I ∆、V ∆，电阻箱在925.6Ω时的误差．2．控制电路的性能和特点作为一个实验电路，一般由电源、控制和测量电路三部分组成，控制电路是根据所测对象的要求设计的．被测对象可以是电阻、电容、电感，也可以兼而有之．并抽象成一个等效负载L R ．根据负载所要求的电流、电压的变化范围，确定一个合适的电源．控制电路的作用，就是调控负载的电流、电压，使其达到预定的要求．常用的控制电路有制流电路和分压电路．实验室所用控制电路主要是由滑线变阻器和电阻箱构成． 图4-1(1) 制流电路电路如图4-1所示：E 为直流电源；0R 为滑线变阻器；mA 为直流毫安表；L R 为负载，即电阻箱；K 为电源开关．整个电路为串联．其中将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端(如A )串联在电路中作为一个可变电阻，移动滑动头C 的位置可以连续改变AC 之间的电阻AC R ．从而改变电路中的电流I ． 当C 滑至A 点时，AC R =0，LR EI =max ，E U =max ；当C 滑至B 点时，AC R =0R ，)(0min L R R EI +=，)(0min L LR R ERU +=. 可见，当C 滑由A 点滑至B 点时，相应的电流变化范围为：[L R E ,L R R E+0]，相应的 图4-2电压变化范围为：[E ,)(0L LR R ER +]．一般情况下负载L R 中的电流为：),(00max 000R R x R R k x k k I R R R R R E R R EI AC L AC L AC L ==+=+=+=其中 (4.1)负载L R 上电流的改变是靠移动滑动头C 实现的．对滑线变阻器，最小位移是一匝．因此，在电路各参数一定情况下，一匝电阻0R ∆的大小就决定了电流的最小改变量．现以(4.1)式对AC R 微分，得AC L AC AC AC R R R E R I R I ∆+-=∆∂∂=∆2)( , 而N R R AC 0=∆,（N 为滑线变阻器总匝数）则：NR E I R E I I 0202min⋅=∆=∆(4.2)从 (4.2)式可见，当电路中E 、L R 、0R 确定后，I ∆与2I 成正比．故电流越大，细调越困难．为了解决这一问题，常在图4-1中再串一个滑线变阻器．构成二级制流电流，如图3.6-2其中阻值较大的作粗调，阻值较小的作细调．因此，一般在一级制流电路中，为了平稳调节所须电流，常取1~5.00=R R L ，在二级制流电路中，常取第二级变阻器阻值为0)2.0~1.0(R 为宜．(2) 分压电路如图4-3所示：E 为直流电源；0R 为滑线变阻器；mA 为直流毫安表；L R 为负载，即电 阻箱；K 为电源开关．滑线变阻器两固定端A 、B 与电源串联．负载L R 与电流表串联后与 滑线变阻器的滑动端C 和固定端A 并联．电压表V 如图并联其上．移动滑动头C ，可连续改 变输出电压．当C 滑至B 时，输出电压E V =max ；当滑动头C 滑至A 点时，输出电压0max =V ；当C 在A 、B 间任意位置时．输出电压为图4-3 图4-4X R R E KR R R R R R ER R R R R R R R R E U BC L AC ACL AC L BC ACL ACL BCACL ACL +=⋅++=+⋅⋅++⋅=)(1 (4.3) 式中BC AC R R R +=0,0R R K L =,0R R X AC =，同样，负载L R 上电压的改变也是靠移动C 实现的，对滑线变阻器，最小位移是一匝．因此，在电路参数已定的情况下，一匝电阻0R ∆的大小就决定了电压的最小改变量．但不论0R 的大小，负载L R 上的电压均可从E →0，从而使分压电路在实验中得到较多应用；同时K 越小，电压调节越不均匀，给实验带来困难；K 越大，电压调节越均匀．考虑到变阻器的尺寸、功率，一般K 取1～2之间． 当K <<1时，由(4-3)，有近似：E R R U BCL=， 微分上式可得：BC L BC BC L R E R U R R E R U ∆⋅=∆⋅⋅=22)( 最小电压改变量： NR E R U U L 02min)(⋅=∆ (4.4)式中N 为滑线变阻器总匝数．当K>>1时，略去式(4.4)中的X R BC ⋅，有近似：0R E R U AC =微分上式可得：AC R R EU ∆⋅=∆0最小电压改变量：N ER R E U =∆⋅=∆00min )( (4.5)从 (4.5)式可知，当E 、0R 、N 确定后，负载L R 上电压调节为一常数，它表示在整个调节范围内，调节的精细程度处处一样．若一般分压不能达到细调要求，可以如图4-4(b)进行分压．大电阻作粗调，小电阻作细调．(3) 分压、制流混联电路如图4-5所示．在负载L R 较小，要求L U ， 图 4-5L I 的变化较大的场合，常用此电路．3．晶体二极管的伏安特性晶体二极管是由N 型和P 型半导体材料组成，其符号如图4-6所示，如在二级管的“+”端接高电位，“-”端低电位，称为二极管的正接，反之，称为反接。
(完整版)实验3半导体二极管伏安特性的研究
实验3 半导体二极管伏安特性的研究世界上的物质种类繁多，但就其导电性能来说，大体上可分为导体、绝缘体和半导体三类。
某些物质，如硅、锗等，它们的导电性能介于导体和绝缘体之间，被称为半导体。
半导体之所以引起人们极大的兴趣，原因并不在于它具有一定的导电能力，而在于它具有许多独特的性质。
同一块半导体材料，它的导电能力在不同的条件下会有非常大的差别，比如，在很纯的半导体中掺入微量的其他杂质，它的导电性能将有成千上万倍地增加，并且可以根据掺入杂质的多少来控制半导体的导电性能。
人们正是利用半导体的这种独特的性质做出了各种各样的半导体器件。
本实验通过对常用的半导体器件—二极管特性的研究，了解PN结的特性、结构和工作原理，并测量二极管的部分参数。
【实验目的】1、了解PN结产生的机理和它的作用。
2、学习测量二极管伏安特性曲线的方法。
3、通过实验，加深对二极管单向导电特性的理解。
【仪器用具】HG61303型数字直流稳压电源、GDM-8145型数字万用表、滑线变阻器、FBZX21型电阻箱、C31-V型电压表、C31-A型电流表、FB715型物理设计性实验装置、可调电阻及导线若干、普通二极管、发光二极管、稳压二极管等【实验原理】1.电学元件的伏安特性在某一电学元件两端加上直流电压，在元件内就会有电流通过，通过元件的电流与其两端电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。
一般以电压为横坐标，电流为纵坐标作出元件的电压-电流关系曲线，称为该元件的伏安特性曲线。
对于碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等电学元件，在通常情况下，通过元件的电流与加在元件两端的电压成正比，即其伏安特性曲线为一通过原点的直线，这类元件称为线性元件，如图3-1的直线a。
至于半导体二极管、稳压管、三极管、光敏电阻、热敏电阻等元件，通过元件的电流与加在元件两端的电压不成线性关系变化，其伏安特性为一曲线，这类元件称为非线性元件，如图3-1的曲线b、c。
伏安法的主要用途是测量研究非线性元件的特性。
实验一、伏安法测二极管的特性
伏安法在二极管特性测量中需要注意一些问题，例如电流和电压的测量精度、测试电 路的搭建等。
通过对二极管特性的测量，可以深入了解其工作原理和应用领域，为电子工程领域的 发展提供有力支持。
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骤
了解二极管在 实际应用中的 优势和局限性
实验原理
二极管的基本原理
定义：二极管是一种具有单向 导电性的电子元件
伏安特性：描述二极管两端电 压与电流之间的关系
工作原理：利用半导体材料的 PN结特性，实现正向导通、反 向截止的功能
应用：广泛用于电子设备中的 信号处理、电源供应等领域
伏安法测二极管特性的原理
伏安法测二极管的特性
汇报人：XX
目录Leabharlann 实验目的 实验原理 实验步骤
01 实验结果分析 04
02 实验总结与思考 05
03
实验目的
掌握伏安法测量二极管特性的原理
了解伏安法测量二 极管特性的基本原 理
掌握伏安法测量二 极管正向和反向电 阻的方法
理解二极管的单向 导电性及其在电路 中的作用
了解伏安法测量二 极管特性的实际应 用
实验总结与思考
总结实验过程和结果
实验目的：通 过伏安法测量 二极管的特性
参数
实验原理：基于 二极管的伏安特 性曲线，通过测 量不同电压下的 电流值，计算出
二极管的参数
实验步骤：搭 建电路、调节 信号源、记录 数据、绘制曲 线、计算参数
实验结果：得到 了二极管的伏安 特性曲线，计算 出了正向电阻、 反向电阻、最大 整流电流等参数
测量二极管的反向特性
测量二极管的伏安特性实验报告
V
+
－
I
反向截止区
正向导通
正向连接 V
+
－
I
反向连接
反向击穿区 PN结的伏安特性曲线
2、电表的连接和接 入误差 要同时测得二极管的电流和二极管两端的电压，无论用安培表内 接还是安培表外接 总会产生接入误差，所以要尽量减小误差，并给予修正。
安培表内接电压表测得的电压是二极管和安培表的电压之和，所 以安培表的内阻越 小，测量结果越准确。
六、数据记录：
1、 二极管的正向特性
端电压 U/V 0.6778 I/mA（外接） 1.9999 端电压 U/V 0.6270 I/mA（外接） 0.3160 端电压 U/V 0.5670 I/mA（外接） 0.0443
mA 表外接时二极管的正向特性 0.6770 0.6670 0.6570 1.9355 1.3378 0.9276 0.6170 0.6070 0.5970 0.2230 0.1584 0.1135
备注：
指导教师签字： 年月日
注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。 2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后 10 日内。
反向特性： 当二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管 中几乎没有电流流 过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时， 仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端 的反向电压增大到某 一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这 种状态称为二极管的 击穿。
四、实验仪器：
电阻元件 V—A 特性实验仪 DH6102（安培表、电压表、变阻器、直流电源、二极 管等。）
实验一、伏安法测二极管特性
图3-1二极管正向伏安特性曲线
图3-2二极管正向特性测试线路
实验内容
【实验方案设计】（测量及调节方法）
1.用内接法和外接法测量二待测电阻的阻值，要求测量的相对不确定度小于5%；
2.用补尝法测量待测电阻的阻值；
实验一伏安法测二极管特性二极管伏安特性实验二极管的伏安特性曲线二极管伏安特性曲线二极管伏安特性二极管的伏安特性二极管伏安特性的测量发光二极管伏安特性光电二极管伏安特性二极管伏安特性方程
实验一、伏安法测二极管特性
实验时间：2012. .
实验概述
【实验目的及要求】
1、掌握分压器和限流气的使用方法
2、熟悉测量伏安特性的方法
0.5000
0.6000
0.7000
0.8000
0.8316
I(mA)
0.037
0.094
1.982
8.255
16.445
19.290
R(k )
12.808
5.319
0.303
0.085
0.049
0.043
R (k )
12.974
5.348
0.303
0.085
0.049
0.043
其中
【数据处理及结果】
3.画出二极管Hale Waihona Puke 反向伏安待性曲线，观察其曲线待征；
4.有时间还可以测量白炽灯的伏安待性。
【实验过程】（应包括主要实验步骤、观察到的现象、变化的规律以及相应的解释等）
1、按照二极管正向伏安性的线路（电流表外接法）连接导线；
(完整版)实验一、伏安法测二极管的特性
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 。
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。
实验3伏安法测线性电阻和二极管的特性曲线
实验3伏安法测线性电阻和二极管的特性曲线一、实验目的1、掌握伏安法的基本原理和方法。
2、了解线性电阻和二极管的基本特性。
3、学习使用实验仪器，掌握测量技能。
4、掌握数据处理方法，能够分析实验结果。
二、实验原理1、伏安法伏安法是一种测量电器件电阻、电导、电极化等特性的方法，其原理是测量电器件两端的电流和电压，根据欧姆定律计算器件的电阻或电导。
欧姆定律：电流I通过电阻R等于电压U与电阻之比，即I=U/R。
2、线性电阻线性电阻是一种将电压与电流之间的关系保持线性关系的电器件，具有一定的电阻值。
3、二极管二极管是一种电子器件，有正向导通和反向截止两个状态。
它具有导通电压和反向击穿电压两个特性参数，是电子电路中常用的关键元件。
三、实验内容(1)将线性电阻接到万用表的伏安档位和电阻档位上。
(2)在电源上连接电压源和电流表，并调节电压源输出的电压值和电流表的量程。
四、实验步骤(2)逐渐增加电压，记录每一个电压下的电流和电阻值，并绘制特性曲线。
(3)将电流方向调为反向，重复上述操作，得到反向击穿电压。
五、实验数据处理电阻阻值：10Ω伏特表读数（V）电流表读数（A）0 02、二极管的伏安特性曲线（正向导通）：二极管型号：1N4007六、思考题1、在测量二极管正向导通电压时，为什么电流表量程要调得很小？答：因为二极管正向通电流较小，调节较小的电流表量程可以提高测量精度。
2、什么是反向击穿电压？答：电子器件在反向偏置时，当加到一定电压时，由于电场强度足以使半导体中的电子/空穴加速而达到空穴/电子离子化的速度，电子和空穴产生大量的复合，导致反向电流急剧增加，形成反向击穿电流。
反向击穿电压是指这一电流增加的电压阈值。
七、实验总结本次实验通过伏安法测量了线性电阻和二极管的伏安特性曲线，掌握了伏安法的基本原理和方法，了解了线性电阻和二极管的基本特性，学习了使用实验仪器，掌握了测量技能。
同时，我们也锻炼了分析实验结果的能力，加深了对基础电路理论的理解。
二极管伏安特性测量实验报告
二极管伏安特性测量实验报告二极管伏安特性测量实验报告引言二极管是一种常见的电子器件，具有非常重要的应用。
在电子学中，了解二极管的伏安特性是非常关键的。
本实验旨在通过测量二极管的伏安特性曲线，深入了解二极管的工作原理和性能。
实验目的1. 了解二极管的基本原理和结构；2. 熟悉伏安特性曲线的测量方法；3. 分析二极管的导通和截止条件；4. 探究二极管的非线性特性。
实验器材和仪器1. 二极管（常见的硅二极管或锗二极管）；2. 直流电源；3. 电压表；4. 电流表；5. 变阻器。
实验步骤1. 将二极管连接到实验电路中，确保正极连接到正极，负极连接到负极；2. 调节直流电源的电压，从0V开始逐渐增加，同时记录电流表和电压表的读数；3. 在一定范围内，每隔一定电压间隔记录一组电流和电压的值；4. 改变二极管的连接方向，重复步骤2和步骤3；5. 根据实验数据绘制伏安特性曲线。
实验结果与分析通过实验测量得到的伏安特性曲线如下图所示。
从图中可以明显看出，当二极管正向偏置时，电流随着电压的增加而迅速增大，呈现出非线性特性；而当二极管反向偏置时，电流几乎为零，呈现出截止状态。
二极管的伏安特性曲线图根据实验数据，我们可以计算出二极管的导通电压和截止电压。
导通电压是指二极管开始导通的电压值，截止电压是指二极管完全截止的电压值。
通过实验测量，我们可以得到导通电压约为0.7V，截止电压约为-5V。
二极管的导通和截止状态是由其内部结构和材料特性决定的。
在正向偏置时，二极管的P区与N区形成正向电场，使得电子从N区向P区移动，同时空穴从P区向N区移动，导致电流增大。
而在反向偏置时，电子和空穴被电场阻挡，几乎没有电流通过。
二极管的非线性特性使其在电子电路中有着广泛的应用。
例如，二极管可以用作整流器，将交流信号转换为直流信号；还可以用作电压稳压器，保持电路中的稳定电压。
了解二极管的伏安特性对于正确选择和使用二极管非常重要。
实验总结通过本次实验，我们深入了解了二极管的伏安特性。
高中物理 数字化电学实验：二极管的伏安特性曲线素材 新人教版选修3-1
晶体二极管的伏安特性
（课程标准教科书人教版选修3－1第48页）
实验目的：探究晶体二极管的伏安特性
实验器材：计算机、数据采集器、电压传感器（2个），电池、滑动变阻器、晶体二极管、电阻（2 kΩ），导线等
操作步骤：
1.如图连接好实验装置，R2的电阻选择为2 kΩ，因为二极管的工作电流为毫安量级，因
此可以通过测量电阻两端电压来间接测电流。
2.进入TriE ilab系统后，对电压传感器进行校零后，使用公式编辑器对电流进行设置，
在活页夹中添加电压电流曲线或打开实验模板“晶体二极管的伏安特性”。
3.调节滑动变阻器的大小，改变二极管上的电压降。
4.观察实验结果。
二极管的伏安特性：
二极管的正向伏安特性：。
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实验3-1 伏安法测晶体二极管特性
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】
1．具体了解和分析二极管的伏安特性曲线。
2．学会分析伏安法的电表接入误差，正确选择电路使其误差最小。
3．学会电表、电阻器、电源等基本仪器的使用。
【仪器用具】
安培计、伏特计、变阻器、转盘电阻箱、甲电池、待测二极管、导线、双刀双掷倒向开关、单刀开关
【实验原理】
半导体二极管的核心是一个PN结，这个PN结处在一小片半导体材料的P区与N区之间（如图3-1-1），它由这片材料中的P型半导体区域和N型半导体区域相连所构成。
连接P 型区域的引出线称为P极，连接N型区域的引出线称为N极。
当电压加在PN结上时，若电压的正端接在P极上，电压的负端接在N极上（如图3-1-2），称这种连接为“正向连接”；反之，档PN结的两极反向连接到电压上时为“反向连接”。
正向连接时，二极管很容易导
图3-1-1 图3-1-2
通，反向连接时，二极管很难导通。
我们称二极管的这种特性为单向导电性。
实验工作中往往利用二极管的单向导电性进行整流、检波、作电子开关等。
二极管电流随外加电压变化的关系曲线称为伏安特性曲线。
二极管的伏安特性曲线如图3-1-3和图3-1-4所示。
这两个图说明了二极管的单向导电性。
由图可见，在正向区域，锗管和硅管的起始导通电压不同，电流上升的曲线斜率也不同。
图3-1-3 图3-1-4
利用绘制出的二极管的伏安特性曲线，可以计算出二极管的直流电阻及表征其它特性的某些参数。
二极管直流电阻（正、反向电阻）R等于该管两端所加的电压U与流过它的电流I之比，即R=U/I。
R是随U的变化而变化的。
我们通常用万用表所测出的二极管的电阻为某一特定电压下的直流电阻。
【实验内容】
一、伏安法测二极管2AP13(锗管)的伏安特性曲线
按表3-1-1的要求测量锗管2AP13的正反向特性曲线。
1．正向曲线的测量
（1）按照图3-1-5连接好电路，并把仪器调在待测安全状态。
图3-1-5
（2）粗略观察正向导电现象。
①先将开关K2倒向○2。
②接通电源开关K1,调节R1,观察二极管上的电压、电流值所受的影响，注意电流随外加电压变化而变化的大致规律。
（3）测量表3-1-1中正向各伏安值，即按表3-1-1所列的加在二极管上的电压值的顺序，测量出各电压值及对应的电流值。
2．反向曲线的测量
（1）把开关K2由原来的位置○2倒向○1.
（2）把毫安计改成微安计，注意该表接线柱的正负性。
粗略观察反向的伏安值，按表3-1-1测量反向曲线。
（3）画出正反向伏安特性曲线。
测得的点应大致交错地分布在平滑曲线的两侧附近。
二、用图3-1-5测晶体二极管2CP13(硅管)的伏安特性曲线
1．其测量方法步骤仿前。
测量所取电压值及其安全范围见表3-1-2.
注：对2CP13其I不得超过75mA。
2．画出正反向伏安特性曲线。
三、用“最佳”电路测2AP13的曲线（选做）
由于下面三种因素，使所测得的点（U,I）总有或大或小的电表接入误差。
1．电表○A、○V都有其内阻。
2．两种伏安法测量电路（图3-1-6、3-1-7）因电表有内阻，产生了各自的电表接入误差。
3．二极管的电阻值随所加电压值的变化而变化，其值变化范围很大。
图3-1-6 图3-1-7
因此，应该根据粗略测得的○A、○V和二极管的具体电阻值估算两种伏安法电路的电表接入误差，从中选取误差较小者再进行U、I值的较准确的测量，即用“最佳”电路测量
U、I值，并估算出此最小的电表接入误差值。
○A、○V的内阻可以用它们分别组成的串、并联电路测量出。
【预习思考】
1.在图3-1-5中，为什么说将开关K2倒向○2时二极管是正向连接，倒向○1时二极管便
成了反向连接？试根据上述两种情况从该电路图中找出电流的流动方向。
2.现有两个被测电阻数欧、数千欧，需要用伏安法测量其阻值，问各选哪种电路进行测
量较为合适？
3.如何用万用表判断二极管的正负极，并检查二极管的好坏？
【习题】
1.试从测得的硅、锗二极管正向伏安特性曲线比较出哪种二极管的起始导通电压低些。
2.若已经知道所用○V的内阻R V=1×103Ω，○mA的内阻R mA小于等于几欧，而二极管的正
向电阻约为1×102~1×104Ω。
试分析：用图3-1-6和图3-1-7两种电路分别测出的正反向伏安特性曲线哪一条更接近真实曲线些。
3.用○mV、○mA先后组成串、并联电路，用伏安法分别测量○mV、○mA的内阻，此时的
电表接入误差分别为多少？。