电路实验实验报告

电路实验实验报告

一、实验题目

二极管伏安特性曲线测量

二、实验摘要

1.设计电路使电压1-5v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.给二极管测试电路的输入端加Vp-p=4V、f=5kHz的正弦波，用示波器观察该电路的输入输出波形。

4.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。

5.用excel画二极管的伏安特性曲线。

三、实验环境

数字万用表、二极管、面包板、导线、电阻、示波器、函数信号发生器等。

四、实验原理

1.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。

2.正向电压：

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，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。

3.反向电压：

对上述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，应串联接入限流电阻，以防因电流过大而损坏二极管。

4.将正弦交流电接入二极管，正向的电流可以导通，反向无法导通，则可在示波器上显示出半个正弦波。

五、实验电路

六、实验步骤

1.准备工作：检查万用表是否显示正常；选取合适电阻；调节实验箱。

a.检查万用表的使用状况，确定万用表的读数无误，量程正确；

b.根据色标法读出电阻的阻值，大约为100Ω；

c.打开实验箱，选择直流电压档，调节旋钮，使输出端输出5V电压，并用万用表电压档测量是否准确。

2.按照电路图在面包板上连接电路。

a.根据面包板竖向孔导通的特性，设计串并联电路；

b.用镊子把所需的元器件插在面包板上，连接好之后，先不用连上两个输出端，而应仔细检查之后方可接通。

3.测量电压值/电流值.

a.电路准确无误，接上电源之后，可用万用表测量电压值和电流值；

b.测量之前应该把电位器调至电阻最大档位，以免加上电压之后导

致二极管或电位器烧毁，在电流表接入电路之后慢慢调节阻值，使最大电流不超过10mA，继而开始测量；

c.测量电流时两表笔应该接入二极管支路且注意正负极方向，从而

获得准确的电流值；

d.测量电压时两表笔应该放在二极管两端且注意正负极方向，选择

合适档位，获得准确的电压值；

e.测量电压、电流应交替进行，每次旋动电位器时要小心、缓动，同时密切观察万用表的读数；

f.记录数据，并举行预处理。

4.绘制二极管伏安特性曲线。

a.测量结束之后，将数据输入计算机，用相关软件拟合出曲线；

b.结合曲线分析相关原理。

5. 输入正弦波，观察输出波形。

七、实验数据

1.二极管的伏安特性曲线 电压

（

v ）

0 0.39 0.45 0.47 0.51 0.54 0.58 0.63 0.68 0.71

电流

（mA

）

0 0.01 0.02 0.08 0.17 0.55 1.09 2.86 11.23 25.50

2.给定条件下的波形图

波形1：Vp-p=4.40v,Vmax=1.84v,Vmin=-2.56v,T=204лs,f=5kHz. 波形2：Vp-p=4.96v,Vmax=-4.48v,Vmin=-9.44v,T=204лs,f=5kHz.

八、误差分析

1.电阻值不恒等电路标出值，电阻误差较大；

2.导线连接不紧密产生的接触误差；

3.仪表的基本误差。

结论：电压变化范围很小，电流变化很大。二极管对于电流有很大的阻碍作用。二极管的伏安特性曲线符合猜想。

九、实验总结

1.实验中第一次电阻过大，分压过大，导致二极管两端电压变化不明显。

2.学会了使用伏安特性法测量二极管特性。

3.测量电流时不仅要保护电位器，也要保护万用表的电流档保险丝，

避免烧坏。