电路实验二极管特性的测试(精)
光敏二极管特性实验
光敏二极管特性实验一、实验目的通过实验掌握光敏二极管的工作原理及相关特性，了解光敏二极管特性曲线及其测试电路的设计。
二、基本原理1、光敏二极管工作原理（详见红外功率可调光源曲线标定实验）。
2、光敏二极管特性实验原理光敏二极管在应用中一般加反向偏压，使得其产生的光电流只与光照度有关。
图1-9中，当光照为零时，光敏二极管不会产生广生载流子，也没有其他电流流过，整个电路处于截止状态；当有光照时，光敏二极管产生光电流，由于放大器的正负输入端虚短，放大器输出负电压。
再二级放大，然后用跟随器输出。
并且光照越强，输出电压越大。
图1-9光敏二极管特性测试图三、实验仪器1、光电检测与信息处理实验台（一套）2、红外功率可调光源探头3、红外接收探头4、光电信息转换器件参数测试实验板5、万用表6、光学支架7、导线若干四、实验步骤1、按图1-9连接实验线路。
（1）把光电信息转换器件参数测试实验板插在光电检测综合试验台的总线模块PLUG64 - 1、PLUG64 - 2、PLUG64 - 3的任意位置上；（2）由光敏二极管探头的两个输出接线端PIN1、PIN2分别引出导线连接到试验台的总线模块的22 （负极）和24 (正极)接线端；(3)在光电信息转换器件参数测试实验板上的JP2的‘ 1 ' ‘ 2'加上跳帽;JP1的‘1' ‘ 2'加上跳帽；(4)用连接导线将总线模块的40接线端引出，作为光敏二极管电压的输出测试点；(5)连接总线模块上的+ 5V、一5V、AGND和模拟电源的对应接线端子；(6)用万用表检查实验线路保证线路连接准确无误后进入下一步。
2、打开电源，调节线性光源的输入电压值，从而改变光源的输出功率；对应不同的功率值用万用表测试40接线端的光电池的输出电压值。
3、将所测得的结果填入表格七，并在图1-10中绘出功率一电压曲线。
表七功率一电压数据表格Jl\—0.5ii图1-10 功率一电压特性曲线五、思考题光敏二极管在应用时一般加反向偏压，其目的是什么？。
电子技术实验报告(二极管应用电路)
实验报告（二）课程名称: 电子技术实验项目: 二极管应用电路专业班级:姓名: 座号: 09实验地点: 仿真室实验时间:指导老师: 成绩:实验目的: 1.通过二极管的伏安特性的绘制, 加强对二极管单向导通特性的理解；2.掌握直流稳压电源的制作及其特点。
实验内容: 1.二极管伏安特性曲线绘制；2.直流稳压电源制作。
实验步骤: 1.二极管伏安特性曲线绘制二极管测试电路（1）创建电路二极管测试电路；（2）调整V1电源的电压值, 记录二极管的电流与电压并填入表1；（3）调整V2电源的电压值, 记录二极管的电流与电压并填入表2；（4）根据实验结果, 绘制二极管的伏安特性。
V1 200mV 400mV 600mV 800mV 1V 2V 3VU D198.445mV 373.428 mV 47.16 mV 528.7 mV 549.97 mV 670.25 mV 653.78 mV I D15.4 mA 265.7 mA 1.284 mA 2.798 mA 4.5 mA 1.379 mA 23.403 mAV2 20V 40V 60 V 80V 100VU D20V 40V 50.018V 50.118V 50.13VI D0A 0A 99.19 mA 298.82 mA 498.6mA2.直流稳压电源制作（1）创建整流滤波电路如图2—2；（2）利用虚拟示波器, 观察输出电压uo的波形, 并测量仪表输出直流电压Uo(Uo为RL上的电压), 用教材上的公式计算Uo’,对比二者是否相等；（3）令RL=200Ω, 讲电容C改成22Uf,观察uo的波形, 测量Uo, 用教材上的公式计算Uo’,对比二者是否相等；（4）将电容C设置成开路故障, 观察uo的波形, 测量Uo, 用教材上的公式计算Uo’,对比二者是否相等；（5）将D1设为开路故障, 观察uo的波形, 测量Uo, 用教材上的公式计算Uo’,对比二者是否相等；（6）将D1和电容C同时设为开路故障, 观察uo的波形, 测量Uo, 用教材上的公式计算Uo’,对比二者是否相等；（7）在电路中加入稳压电路如图2-3, 观察滤波后uc波形及uo的波形, 测量Uo；整流滤波电路整流滤波稳压电路实验总结:二极管具有单向导通特性稳压二极管如果工作在反向击穿区, 则当反向电流的变化量较大时, 二极管两端响应的电压变化量却很小, 说明具有稳压性学生签名:年月日。
【精选】实验二光敏二极管特性实验
实验二光敏二极管特性实验一:实验原理:光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。
无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流，此时光敏二极管截止。
当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。
光敏二极管结构见图(6)。
二:实验所需部件:光敏二极管、稳压电源、负载电阻、遮光罩、光源、电压表(自备4 1/2位万用表).、微安表三:实验步骤:按图(7)接线,注意光敏二极管是工作在反向工作电压的。
由于硅光敏二极管的反向工作电流非常小，所以应提高工作电压，可用稳压电源上的+10V。
1、暗电流测试用遮光罩盖住光电器件模板,电路中反向工作电压接±12V,打开电源，微安表显示的电流值即为暗电流，或用4 1/2位万用表200mV档测得负载电阻RL上的压降V暗，则暗电流L暗=V暗/RL。
一般锗光敏二极管的暗电流要大于硅光敏二极管暗电流数十倍。
可在试件插座上更换其他光敏二极管进行测试比较。
2、光电流测试:取走遮光罩，读出微安表上的电流值,或是用4 1/2位万用表200mv档测得RL上的压降V光,光电流L光=V光/RL。
3、灵敏度测试:改变仪器照射光源强度及相对于光敏器件的距离，观察光电流的变化情况。
4、光谱特性测试:不同材料制成的光敏二极管对不同波长的入射光反应灵敏度是不同的。
由图（8）可以看出，硅光敏二极管和锗光敏二极管的响应峰值约在80~100μm，试用附件中的红外发射管、各色发光LED、光源光、激光光源照射光敏二极管，测得光电流并加以比较。
图（8）光敏管的伏安特性曲线图（9）光敏二极管的光谱特性曲线注意事项:本实验中暗电流测试最高反向工作电压受仪器电压条件限制定为±12V （24V），硅光敏二极管暗电流很小，不易测得。
光敏管的应用-----光控电路一:实验目的:了解光敏管在控制电路中的具体应用。
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。
光电二极管特性测试及其变换电路
式中， 为波长为 时的入射光功率； 为光电探测器在入射光功率 作用下的输出信号电压； 则为输出用电流表示的输出信号电流。
通常，测量光电探测器的光谱响应多用单色仪对辐射源的辐射功率进行分光来得到不同波长的单色辐射，然后测量在各种波长辐射照射下光电探测器输出的电信号V(λ)。然而由于实际光源的辐射功率是波长的函数，因此在相对测量中要确定单色辐射功率P(λ)需要利用参考探测器（基准探测器）。即使用一个光谱响应度为 的探测器为基准，用同一波长的单色辐射分别照射待测探测器和基准探测器。由参考探测器的电信号输出（例如为电压信号） 可得单色辐射功率 ，再通过（1）式计算即可得到待测探测器的光谱响应度。
图5光电二极管伏安特性电路图
（1）组装好光通路组件，将照度计与照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源驱动模块上J2与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。将三掷开关S2拨到“静态”。
（3）按图2-3所示的电路连接电路图，E选择0-15V直流电压，负载RL选择RL=2K欧。
（4）打开电源，顺时针调节照度调节旋钮，使照度值为400Lx，保持光照度不变，调节可调直流电压电位器，记录反向偏压为0V、2V、4V、6V、8V、10V、12V时的电流表读数，填入下表，关闭电源。
(6)光电二极管光谱特性测试实验
3
(1)光电器件实验仪1台
(2)示波器1台
(3)万用表1个
(4)计算机1套
4
光电二极管又称光敏二极管。制造一般光电二极管的材料几乎全部选用硅或锗的单晶材料。由于硅器件较锗器件暗电流、温度系数都小得多,加之制作硅器件采用的平面工艺使其管芯结构很容易精确控制，因此,硅光电二极管得到了广泛应用。
（3）按图2-3连接电路图，E选择0-15V直流电压，RL取RL=1K欧。
发光二极管特性测试实验报告
发光二极管特性测试实验报告
并规范
实验目的
通过发光二极管特性测试，研究发光二极管的正向压降、电流、亮度等特性，以及各参数调节等。
实验环境
实验环境安全无污染，实验室的温湿度符合实验要求，实验台架保持稳定，实验仪器和仪表灵活可靠，实验室提供了充足的电源供电。
实验设备
1.发光二极管；
2.可控变压器；
3.电流表；
4.功率表；
5.万用表；
6.电源线；
7.阻值。
实验原理
发光二极管（LED）是一种三极半导体，其特点是在正向电压作用下能迅速产生可见光。
发光二极管的工作原理是利用半导体结构中的特性，
导致电荷在半导体内部发生电子激子对撞。
当电子激子击中离子层时，释
放出击中的能量，其中一部分能量变为可见光。
实验步骤
1.使用万用表将发光二极管连接电路，将发光二极管接入电路，加入
一定的阻值，使电流控制在一定的范围内；
2.设定电压、电流值，调节可控变压器，观察发光二极管的发光强度，并记录电压、电流值，根据亮度值计算出电流的最大值，即为LED的最大
亮度；
3.根据测得的电流电压值，改变阻值，调节电流大小，从而改变发光
二极管的发光强度；。
实验1 二极管及二极管应用电路测试
实验一二极管及二极管应用电路测试班级学号姓名成绩一、实验目的1、掌握二极管的检测方法；2、熟悉示波器，低频信号发生器和万用表等常用电子仪器面板，控制旋钮的名称，功能及使用方法；3、掌握用万用表和示波器观察二极管应用电路的参数和波形的方法。
二、实验说明1、低频信号发生器是一个能产生正弦电压的低频信号源，输出信号的频率为1Hz ~ 1MHz，且连续可调，输出信号的电压连续可调，供各种测量使用。
2、示波器的型号很多，但基本使用方法是相同的。
3、信号发生器的使用信号频率和幅值的调节：旋转面板左下方“Frenq” 旋钮，可以输出1Hz ~ 1MHz的正弦信号，显示屏上显示出频率的数值。
旋转面板右下方“Ampl” 旋钮，可调节输出幅值，具体幅值大小可万用表或示波器查看。
4、示波器使用A、由CH1通道观察信号：首先将电源接通，聚焦，并调好亮度。
将MODE键置于CH1处。
INT LINE EXIT 置于INT的位置，MODE（TRIG）置于AUTO处。
INT、TRIG置于CH1，调整TIME/div，使图像信号能清晰的显示。
从显示的图形上读取VP-P值和信号的周期T。
B、同时显示两个信号：使用通道CH1与CH2分别送入信号。
MODE置于ALT或CHOP，INT TRIG置于CH1或CH2。
三、实验内容及步骤1、二极管的判别极性1)检测方法：将数字式万用表置R×1k档或R×10k档，分别测二极管的正反向电阻，所测阻值较小的一次，红表笔所接的是二极管正极，黑表笔所接的是二极管负极。
2)实训内容及表格：检测1N4007二极管的正向电阻和反向电阻（1N是日本电子元件命名法：1代表有一个PN节为二极管。
2代表有两个PN节为三极管。
1N4000系列为硅整流二极管）。
2、二极管应用电路1)在实验箱上连接如下电路A、当输入电压Ui为5V、0和-5V时，用数字万用表分别测量二极管两端电路电压Uab和输出电压Uo，将数据填入表中：B、当输入电压ui=（5Sinwt）V，用示波器观看并画出ui和uo波形。
实验四PIN光电二极管特性测试
实验四PIN光电⼆极管特性测试实验四PIN光电⼆极管特性测试⼀、实验⽬的1、学习掌握PIN光电⼆极管的⼯作原理2、学习掌握PIN光电⼆极管的基本特性3、掌握PIN光电⼆极管特性测试的⽅法4、了解PIN光电⼆极管的基本应⽤⼆、实验内容1、PIN光电⼆极管暗电流测试实验2、PIN光电⼆极管光电流测试实验3、PIN光电⼆极管伏安特性测试实验4、PIN光电⼆极管光电特性测试实验5、PIN光电⼆极管时间响应特性测试实验6、PIN光电⼆极管光谱特性测试实验三、实验器材1、光电探测综合实验仪1个2、光通路组件1套3、光照度计1台4、PIN 光电⼆极管及封装组件1套5、2#迭插头对（红⾊，50cm）10根6、2#迭插头对（⿊⾊，50cm）10根7、三相电源线1根8、实验指导书1本9、⽰波器1台四、实验原理光电探测器PIN管的静态特性测量是指PIN光电⼆极管在⽆光照时的P-N结正负极、击穿电压、暗电流Id以及在有光照的情况下的输⼊光功率和输出电流的关系（或者响应度），光谱响应特性的测量。
图5-1 PIN光电⼆极管的结构和它在反向偏压下的电场分布图5-1是PIN光电⼆极管的结构和它在反向偏压下的电场分布。
在⾼掺杂P型和N型半导体之间⽣长⼀层本征半导体材料或低掺杂半导体材料，称为I层。
在半导体PN结中，掺杂浓度和耗尽层宽度有如下关系：LP/LN=DN/DP其中：DP和DN 分别为P区和N区的掺杂浓度；LP和LN分别为P区和N区的耗尽层的宽度。
在PIN中，如对于P层和I层(低掺杂N 型半导体)形成的PN结，由于I层近于本征半导体，有DN<LP<即在I层中形成很宽的耗尽层。
由于I层有较⾼的电阻，因此电压基本上降落在该区，使得耗尽层宽度W可以得到加宽，并且可以通过控制I层的厚度来改变。
对于⾼掺杂的N 型薄层，产⽣于其中的光⽣载流⼦将很快被复合掉，因此这⼀层仅是为了减少接触电阻⽽加的附加层。
要使⼊射光功率有效地转换成光电流，⾸先必须使⼊射光能在耗尽层内被吸收，这要求耗尽层宽度W⾜够宽。
实验二十四二极管伏安特性的测定
实验三十二 二极管伏安特性的测定【实验目的】1．熟悉测量伏安特性的方法。
2．了解二极管的正、反向伏安特性。
【实验仪器】直流电源、电压表、毫安表、微安表、滑线变阻器、二极管、开关等。
【实验原理】通过一个元件的电流随元件上的外加电压而变化，这种变化关系如以电压为横坐标、电流为纵坐标可得出其关系曲线，该曲线就称为这一元件的伏安特性曲线。
通过元件中的电流I 随外加电压U 的变化可用公式I =U/R 表示，其中比例系数1/R 就是该元件的电导。
如果R 为定值，则伏安特性曲线是一条直线，具有这类性质的元件称为线性电阻元件，它们是严格服从欧姆定律的；如果R 不是定值，而是随着外加电压的变化而变化，则伏安特性是一条曲线，这类元件称为非线性电阻元件。
常用的晶体二极管就是非线性电阻元件，其阻值不仅与外加电压的大小有关，而且还与方向有关。
当二极管正极接高电势端，负极接低电势端时，电流从二极管的正极流入，负极流出，这时的伏安特性称为正向特性；反之，称为反向特性。
用伏安法测量二极管的特性曲线时，线路一般采用两种方法，即外接法（见图32-1a ）和内接法（见图32-1b ）。
由于测量电表内阻的存在，不管采用哪一种方法都会给测量结果带来系统误差。
下面将分析误差产生的原因和大小，以便在测量时合理选择线路接法。
在图32-1a 所示的外接法中，由于采用这一接法而产生的系统误差就是电压表中流过的电流I V ，并且VD D D V R U I I I I =∆=-= （32-1） 或写成相对误差的形式VD D D R R I I =∆ （32-2） 显然，电压表内阻R V 越大，二极管内阻R D 越小，电流测量产生的系统误差相对越小。
在图32-1b 所示的内接法中，由此而带来的系统误差就是电流表两端的电压U A ，并且D A D D A I R U U U U =∆=-= （32-3）其相对误差为DA D D R R U U =∆ （32-4） 显然，电流表内阻R A 越小，二极管内阻R D 越大，电压测量产生的系统误差相对越小。
实验二 发光二极管P-I特性测试实验含数据)
实验二 发光二极管P-I 特性测试实验一、实验目的1、学习发光二极管的发光原理2、了解发光二极管平均输出光功率与注入电流的关系3、掌握发光二极管P （平均发送光功率）-I （注入电流）曲线的测试二、实验内容1、测量发光二极管平均输出光功率和注入电流，并画出P-I 关系曲线2、根据P －I 特性曲线，计算发光二极管斜率效率三、预备知识1、了解发光二极管与半导体激光器的异同点四、实验仪器1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 1台2、FC 接口光功率计 1台3、850nm 光发端机（HFBR-1414T ） 1个4、ST/PC-FC/PC 多模光跳线 1根5、万用表 1台6、连接导线20根五、实验原理半导体光源主要有半导体发光二极管（LED ）和半导体激光器（LD ）两种。
LD 已经在上一个实验介绍过，本实验主要是介绍LED 。
发光二极管（LED ）结构简单，是一个正向偏置的PN 同质节，电子-空穴对在耗尽区辐射复合发光，称为电致发光。
发光二极管（LED ）发射的不是激光，输出功率较小、具有较宽的谱宽（30～60nm ）、发射角较大（≈100°）、与光纤的耦合效率较低。
其优点是：寿命很长，理论推算可达108至1010小时，其次是受温度影响较小，输出光功率与注入电流的线性关系较好，价格也比较便宜，驱动电路简单，不存在模式噪声等问题。
半导体发光二极管（LED ）可以做为中短距离、中小容量的光纤通信系统的光源。
对于发光二极管（LED ）而言，自发辐射产生的功率是由正向偏置电压产生的注入电流提供的，当注入电流为I ，工作在稳态时，电子-空穴对通过辐射和非辐射复合，其复合率等于载流子注入率I q ，其中发射电子的复合率决定于内量子效率int η，光子产生率为)/(int q I η，因此LED 内产生的光功率为Iq P )/(int int ωη =（2-1）式中，ω 为光量子能量。
假定所有发射的光子能量近似相等，并设从LED 逸出的功率内部产生功率的份额为ext η，则LED 的发射功率为Iq P P ext ext e )/(int int ωηηη ==（2-2）ηext 亦称为外量子效率。
(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。
伏安法测二极管的伏安特性(精)
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、检流计、开关、待测二极管．图8-1 二极管的伏安特性
图8-2 伏安法测量二极管的特性电路
1. 当检流计指零时，电压表指示着二极管两端的正向电压值，
电流表A指示着流过二极管的正向电流 2. 如果将稳压电源的极性反向连接，按上述相同方法测量， 也可得到UD与ID的许多组数据，但这些数据表征着二极管 的反向特性。
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检流计开关待测二极管图81二极管的伏安特性图82伏安法测量二极管的特性电路当检流计指零时电压表指示着二极管两端的正向电压值电流表a指示着流过二极管的正向电流如果将稳压电源的极性反向连接按上述相同方法测量也可得到u的许多组数据但这些数据表征着二极管的反向特性
3.R0为限流器(即电阻箱)，改变电阻箱的阻值可改变正向电 流值。R1为限流器，R2为分压器。改变R1和R2可输出不 同的电压值，并由电压表指示，目的是与二极管两端的电 压进行比较。
4. 通常R1值越大，可测量的UD越小，R1值很小甚至为零， 可测量较大的UD值。
实验步骤和要求
1、根据图8-2连接线路，并预置R0为最大值，R1为最大 值，R2的输出为零，注意电表的极性!
实验8 伏安法测二极管的伏—安特性
伏安法是测绘电阻元件伏安特性曲线的最简单的实验 方法。为了使测量更为精确，还可以利用电位差计、示波 器或电桥等检测仪器测量电阻的伏安特性曲线。 非线性电阻的伏安特性所反映的规律，总是与特定的一些 物理过程相联系的，对于非线性电阻特性和规律的深入分 析，有利于对有关物理过程的理解和认识。 实验目的 1、掌握分压器和限流器的使用方法。 2、熟悉测量伏安特性的方法。 3、了解二极管的正向伏安特性。
实验五 APD光电二极管特性测试
实验五APD光电二极管特性测试一、实验内容1、学习掌握APD光电二极管的工作原理2、学习掌握APD光电二极管的基本特性3、掌握APD光电二极管特性测试方法4、了解APD光电二极管的基本应用二、实验目的1、APD光电二极管暗电流测试实验2、APD光电二极管光电流测试实验3、APD光电二极管伏安特性测试实验4、APD光电二极管雪崩电压测试实验5、APD光电二极管光电特性测试实验6、APD光电二极管时间响应特性测试实验7、APD光电二极管光谱特性测试实验三、实验器材1、光电探测综合实验仪1个2、光通路组件1套3、光照度计1台4、光敏电阻及封装组件1套5、2#迭插头对（红色，50cm）10根6、2#迭插头对（黑色，50cm）10根7、三相电源线1根8、实验指导书1本9、示波器1台四、实验原理雪崩光电二极管APD—Avalanche Photodiode是具有内部增益的光检测器，它可以用来检测微弱光信号并获得较大的输出光电流。
雪崩光电二极管能够获得内部增益是基于碰撞电离效应。
当PN结上加高的反偏压时，耗尽层的电场很强，光生载流子经过时就会被电场加速，当电场强度足够高(约3x105V／cm)时，光生载流子获得很大的动能，它们在高速运动中与半导体晶格碰撞，使晶体中的原子电离，从而激发出新的电子一空穴对，这种现象称为碰撞电离。
碰撞电离产生的电子一空穴对在强电场作用下同样又被加速，重复前一过程，这样多次碰撞电离的结果使载流子迅速增加，电流也迅速增大，这个物理过程称为雪崩倍增效应。
图6-1为APD的一种结构。
外侧与电极接触的P区和N区都进行了重掺杂，分别以P+和N+表示；在I区和N+区中间是宽度较窄的另一层P区。
APD工作在大的反偏压下，当反偏压加大到某一值后，耗尽层从N+-P结区一直扩展(或称拉通)到P+区，包括了中间的P层区和I区。
图4的结构为拉通型APD的结构。
从图中可以看到，电场在I区分布较弱，而在N+-P 区分布较强，碰撞电离区即雪崩区就在N+-P区。
(完整版)伏安法测二极管的特性(最新整理)
实验三 伏安法测二极管的特性电路中有各种电学元件，如线性电阻、半导体二极管和三极管，以及光敏、热敏和压敏元件等。
知道这些元件的伏安特性，对正确地使用它们是至关重要的。
利用滑线变阻器的分压接法，通过电压和电流表正确地测出它们的电压与电流的变化关系称为伏安测量法（简称伏安法）。
伏安法是电学中常用的一种基本测量方法。
1、教学目标（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。
2、实验原理2.1 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，通过元件的电流与端电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。
在欧姆定律U=IR 式中，电压U 的单位为V ，电流I 的单位为A ，电阻R 的单位为Ω。
一般以电压为横坐标和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关系变化，即其伏安特性曲线为一直线。
这类元件称为线性元件。
半导体二极管、稳压管等元件，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1所示为某二极管元件的伏安特性。
在设计测量电学元件伏安特性的线路时，必须了解待测元件的规格，使加在它上面的电压和通过的电流均不超过额定值。
此外，还必须了解测量时所需其它仪器的规格（如电源、电压表、电流表、滑线变阻器等的规格），也不得超过其量程或使用范围。
根据这些条件所设计的线路，可以将测量误差减到最小。
2.2 二极管测量电路的比较与选择电路的比较和说明可参考教材p56自己分析。
3、实验室提供的仪器和用具直流电源，滑线变阻器（1A ，190Ω），直流电压表（0.5级，1.5-15V 四量程），直流电流表（0.5级，25-50mA 二量程），两个电阻箱（ZX21型），直流检流计（AC5型），待测二极管，单刀双掷开关及导线若干等。
LED特性测量
LED 特性测量实验者：林巧玲（11343046） 合作者：洪艺江（12342020） 光信息科学与技术专业 实验地点：物理楼 组别：A14 物理科学与工程技术学院实验时间：2015.05.27 上午 8:20一、实验目的1.了解发光二极管的发光机理、光学特性与电学特性，并掌握其测试方法。
2.设计简单的测试装置，并对发光二极管进行 V－I 特性曲线、P－I 特性曲线的测量。
二、实验原理 LED（light emitting diode）即发光二极管，它属于固态光源。
1.发光二极管的基本原理 发光二极管的核心部分是由 p 型半导体和 n 型半导体组成的晶片。
当外加一足够高的正 向偏压 V 时，电子和空穴将克服在 p－n 结处的势垒相遇、复合，电子由高能级跃迁到低能 级，电子将多余的能量将以发射光子的形式释放出来，产生电致发光现象。
选择可以改变半 导体的能带隙， 从而就可以发出从紫外到红外不同波长的光线， 且发光的强弱与注入电流有 关。
2.发光二极管的主要特性 （1）光谱分布、峰值波长和光谱辐射带宽：发光二极管所发之光并非单一波长，其波长具 有正态分布的特点，在最大光谱能量(功率)处的波长成为峰值波长。
即使有两个 LED 的峰 值波长是一样的， 但它们在人眼中引起的色感觉也是可能不同的。
光谱辐射带宽是指光谱辐 射功率大于等于最大值一半的波长间隔，它表示发光管的光谱纯度。
（2）光通量：LED 向整个空间在单位时间内发射的能引起人眼视觉的辐射通量 ΦV（单位 是流明 lm）。
国际照明委员会(CIE)为人眼对不同波长单色光的灵敏度作了总结，在明视觉 条件(亮度为 3cd/m2 以上)， 归结出人眼标准光 度观测者光谱光效率函数 V ( )，它在 555nm 上有最大值，此时 1W 辐射通量等于 683lm。
通常，光通量的测量以明视觉条件作为测 量条件，可以用积分球来把 LED 发射的光辐 射能量收集起来，并用合适的探测器将它线性 图 1.积分球结构示意图 地转换成光电流，再通过定标确定被测量的大 小。
实验二 光敏二极管特性实验
实验二 光敏二极管特性实验
实验目的：
1、熟悉光敏二极管的结构和光电转换原理； 2、掌握光敏二极管的暗电流及光电流的测试方法； 3、了解光敏二极管的特性，当光电管的工作偏压一定时，光电管输出 光电流与入射光的照度（或通量）的关系。 实验原理:
敏二极管是一种光生伏特器件，光敏二极管与半导体二极管在结构 上是类似的，也具有单向导电性。光敏二极管的伏安特性相当于向下平 移了的普通二极管，无光照时，有很小的饱和反向漏电流，即暗电流， 此时光敏二极管截止。当光敏二极管被光照时，满足条件h v≧Eg时， 则在结区产生的光生载流子将被内电场拉开，光生电子被拉向N区，光 生空穴被拉向P区，于是在外加电场的作用下形成了以少数载流子漂移 运动为主的光电流。显然，光电流比无光照时的反向饱和电流大得多， 如果光照越强，表示在同样条件下产生的光生载流子越多，光电流就越 大，反之，则光电流越小。光敏二极管工作原理见图2-1。
实验二 发光二极管P-I特性测试实验含数据)
实验二 发光二极管P-I 特性测试实验一、实验目的1、学习发光二极管的发光原理2、了解发光二极管平均输出光功率与注入电流的关系3、掌握发光二极管P （平均发送光功率）-I （注入电流）曲线的测试二、实验内容1、测量发光二极管平均输出光功率和注入电流，并画出P-I 关系曲线2、根据P －I 特性曲线，计算发光二极管斜率效率三、预备知识1、了解发光二极管与半导体激光器的异同点四、实验仪器1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 1台2、FC 接口光功率计 1台3、850nm 光发端机（HFBR-1414T ） 1个4、ST/PC-FC/PC 多模光跳线 1根5、万用表 1台6、连接导线20根五、实验原理半导体光源主要有半导体发光二极管（LED ）和半导体激光器（LD ）两种。
LD 已经在上一个实验介绍过，本实验主要是介绍LED 。
发光二极管（LED ）结构简单，是一个正向偏置的PN 同质节，电子-空穴对在耗尽区辐射复合发光，称为电致发光。
发光二极管（LED ）发射的不是激光，输出功率较小、具有较宽的谱宽（30～60nm ）、发射角较大（≈100°）、与光纤的耦合效率较低。
其优点是：寿命很长，理论推算可达108至1010小时，其次是受温度影响较小，输出光功率与注入电流的线性关系较好，价格也比较便宜，驱动电路简单，不存在模式噪声等问题。
半导体发光二极管（LED ）可以做为中短距离、中小容量的光纤通信系统的光源。
对于发光二极管（LED ）而言，自发辐射产生的功率是由正向偏置电压产生的注入电流提供的，当注入电流为I ，工作在稳态时，电子-空穴对通过辐射和非辐射复合，其复合率等于载流子注入率I q ，其中发射电子的复合率决定于内量子效率int η，光子产生率为)/(int q I η，因此LED 内产生的光功率为Iq P )/(int int ωη =（2-1）式中，ω 为光量子能量。
假定所有发射的光子能量近似相等，并设从LED 逸出的功率内部产生功率的份额为ext η，则LED 的发射功率为Iq P P ext ext e )/(int int ωηηη ==（2-2）ηext 亦称为外量子效率。
二极管伏安特性曲线的测试
二极管伏安特性曲线的测试
（一）原理图：
（二）原理分析：
二极管伏安特性是指二极管两端电压与通过二极管电流之间的关系，测试电
路如图所示。
利用遂点测量法，调节电位器Ｒ
Ｐ，改变输入电压u
1
，分别测出二
极管Ｖ两端电压u
D 和通过二极管的电流i
P
，即可在坐标纸上描绘出它的伏安特
性曲线i
D =f(u
D
)
（三）各元件作用分析：
电阻：分压作用
电位器Ｒ
Ｐ
：调节电压，使输入的电压由０变为５Ｖ
电压源：提供输入电压
（四）实验过程：在面包板上连接电路，经检查无误后，接通５Ｖ直流电源。
调
节电位器Ｒ
Ｐ，使输入电压u
1
按表所示从零逐渐增大至５Ｖ。
用万用表分
别测出电阻Ｒ两端电压uR和二极管两端电压u
D , 并根据iD=u
R
/R算出通
过二极管的电流i
D
，记于表中。
用同样方法进行两次测量，然后取其平均值，即可得到二极管的正向特性。
二极管的正向特性
二极管的反向特性
总结：１、二极管的功能单向导电性、稳压２、正向导通，反向截止
特性曲线图：。